https://www.mikrocontroller.net/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=Lrs 2026-04-11T03:44:02Z Benutzerbeiträge MediaWiki 1.39.7 https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Altera_Max10_Breakout_Board&diff=93767 2016-08-24T21:29:52Z

<p>Lrs: Projektseite. Informationen zusammengefasst, veraltete entfernt.</p> <hr /> <div>==Projektseite==<br /> https://hackaday.io/project/13245-altera-max10-breakout-board<br /> <br /> == Warum Max10? ==<br /> * Aktuell (Aug 2016) der einzig verfügbare FPGA in QFP bis 50K LUT.&lt;br /&gt;<br /> **Eignung für geringe Stückzahlen, Handbestückung, Test/Inbetriebnahme<br /> * Geringe BOM: Flash on package, single-supply<br /> * 3 temperature grades für QFP: C,I,A<br /> <br /> == Überschlagsrechnung BOM-Kosten 10M04SC ==<br /> * 10M04SC, digikey 8,22 EUR (Abnahme 25 Stück) ODER<br /> * 10M04SC, digikey 10,29 EUR (Abnahme 01 Stück)<br /> <br /> * PCB, dirtypcb 0,65 USD (10mal 10x10 für 25USD -&gt; 25/(10*4))<br /> * MEMS CLK, digikey 1,00 EUR<br /> * Caps (keine volle Bestückung für 04SC) 1,xx EUR<br /> * Pin header, ebay/ali 0,35 EUR<br /> 10 bis 15 EUR<br /> <br /> == Anforderungen ==<br /> * A1. OpenSource; Design einfach modifizierbar und verwendbar<br /> * A2. Max10 04K LUT bis 50K LUT QFP single-supply<br /> * A3. geringe Material-Kosten für kleine Stückzahlen<br /> * A4. händisch lötbar, wenig Bauteile<br /> * A5. Gute GND-Anbindung auf Ansteckmodule/Baseboards<br /> * A6. Auf Steckbrett verwendbar<br /> * A7. Mit 2.54mm Pinheadern verwendbar<br /> * A8. Breakout von möglichst vielen I/Os<br /> * SI. Signal Integrity; PDN. power distribution network<br /> <br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> * S1. Kicad-Design (A1)<br /> * S2. Zwei PCBs mit Pin-kombatiblen Breakout für die package-Linien 04-25 und 40-50 (A2).<br /> *** Die pinouts dieser beiden package-Linien sind ähnlich aber nicht gleich.<br /> * S3. 2-Layer-PCB; max 50mm x 50mm (A3, SI)<br /> * S4. Mindestens 0603; Footprints für händische Bestückung (A4)<br /> * S5. Single row 1.27mm THT pin header (A8, A3, A4)<br /> ** Anordnung/Distanz zueinander: Vielfaches von 2.54mm<br /> ** A6 erfüllt bei Nutzung jedes 2. pins (GND geeignet positionieren)<br /> ** A7 wie folgt erfüllt: Breakout auf 2.54mm double row mittels<br /> *** Adapter oder<br /> *** Ribbon cable mit Klemmstecker (Seite1: 1.27mm single; Seite2: 2.54 double)<br /> * S6. Optionale Bestückung mit 1.27mm THT double row für zusätzliche GND pins (A5, SI)<br /> <br /> == Details (Spezifikation) ==<br /> * D1. Pin header an allen 4 Seiten<br /> * D2. Zwischen QFP und pin header: top layer für Signal; bottom layer GND (A5, SI)<br /> * D3. (Fast) alle caps direkt unter das QFP (D2)<br /> * D4. Möglichst wenig Überschneidungen der Power Traces (SI)<br /> * D5. 0612 caps für HF decoubling (A4, SI, PDN)<br /> * D6. Pcb thickness: 0.6mm oder 0.8mm (SI, PDN)<br /> * D7. Leiterbahnbreite, spacings: 0.150mm; drill: 0.300mm (A3)<br /> <br /> == Bewertung ADC ==<br /> * Den FPGA gibt es im QFP als SA (1Msps ADC) und als SC (ohne ADC). Beim FPGA beträgt der Preisunterschied zwischen SA und SC 4-8EUR. Ein 1Msps ADC kostet ca. 4EUR.<br /> * Der ADC verursacht auch im deaktivierten Zustand einen Stromverbrauch an den ADC-Pins (Device Datasheet Seite 8)<br /> * Bei Verwendung des ADC sind zusätzlich erforderlich: GND-ADC, VREF-ADC, VCC-ADC<br /> ** Dies ist zusätzlich auf 2 Lagen schwierig zu realisieren.<br /> <br /> -&gt; Zunächst auf ADC verzichten und erst einmal schauen, wie gut das PDN ohne die zusätzliche ADC-Beschaltung ist.<br /> <br /> == Betrachtung zum PDN ==<br /> * In der Mitte des Package befindet sich ein GND-Pad. Dieses muss elektrisch gut von allen 4 Seiten mit der GND-Fläche verbunden werden.<br /> * Anzahl supplies, filter<br /> ** Der Fall Single-Supply ohne ADC ist dargestellt in &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot; auf Seite 32 und 33. Hier werden 2 regulators vorgeschlagen.<br /> ** Aus Datei &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot;:<br /> *** Auf Seite 33 wird ein Filter zwischen VCC_ONE und VCCA vorgeschlagen.<br /> *** Auf Seite 32 steht: &quot;Both VCCA and VCC_ONE must share a single power source using proper isolation filter.&quot;<br /> ** Aus Datei &quot;Power Management User Guide&quot;:<br /> *** Bildchen auf Seite 4: Die VCC_ONE pins und VCCA pins sind im Package direkt miteinander verbunden.<br /> ** Anfrage beim Support ergibt: VCCA pins und VCC_ONE pins sind im package NICHT miteinander verbunden.<br /> <br /> * -&gt; Spannungsversorgung des Boards über einen einzelnen 3V3-Pin.<br /> * -&gt; VCC_ONE und VCCO werden auf dem PCB gemeinsam als VCC_ONE_ geführt.<br /> * -&gt; VCCA wird über einen Filter realisiert<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> == Arbeitspakete ==<br /> === P1 Config pins (DONE) ===<br /> <br /> === P2 Betrachtung Clocks (done): ===<br /> * Im Datenblatt wird auf eine relativ hohe Kopplung der pins im <br /> E144-package hingewiesen. Datenleitungen sollten nicht direkt neben <br /> einem CLK pin mit &quot;hoher&quot; Frequenz angeschlossen werden.<br /> <br /> === P3 Betrachtung Unterschiede 10M04 pinout vs 10M50 pinout (done): ===<br /> <br /> === P4 Anordnung der caps und Führung der Power traces (DONE) ===<br /> <br /> === P5 Schematic Symbole und PCB footprints erstellen DONE lrs) ===<br /> <br /> ===P6 Layout für breakout pcbs erstellen (DONE lrs) ===<br /> * erfordert P5<br /> <br /> === P7 Bestückung (TODO) ===<br /> * erfordert P6<br /> <br /> === P8 Basebord1 Schematic TODO) ===<br /> : (̶f̶̶ü̶̶r̶̶ ̶̶p̶̶e̶̶r̶̶f̶̶o̶̶r̶̶m̶̶a̶̶n̶̶c̶̶e̶-̶t̶̶e̶̶s̶̶t̶̶s̶)<br /> * ̶̶i̶/̶o̶-̶p̶̶i̶̶n̶̶s̶̶ ̶̶d̶̶e̶̶s̶̶ ̶̶f̶̶p̶̶g̶̶a̶̶ ̶̶m̶̶i̶̶t̶̶e̶̶i̶̶n̶̶a̶̶n̶̶d̶̶e̶̶r̶̶ ̶̶v̶̶e̶̶r̶̶b̶̶i̶̶n̶̶d̶̶e̶̶n̶<br /> : Dafür kann man auch 2 breakout boards aufeinander stecken und gegeneinander testen.<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> <br /> === P9 Basebord1 Layout (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P8<br /> <br /> === P10 Inbetriebnahme mit Baseboard (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P9<br /> <br /> === P11 Basebord2 Schematic (optional, TODO) ===<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> * Pinheader für typisches NRF24<br /> * Footprint für ESP8266<br /> * Pin header für FTDI UM232H-B (oder ähnlich)<br /> * Pin header für wiz850io<br /> * ...?<br /> <br /> === P12 Basebord2 Layout (optional, TODO) ===<br /> * erfordert P7, P11<br /> <br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.m-pression.com/solutions/boards/odyssey/max10-teardown odyssey max10 teardown]</div>

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<p>Lrs: </p> <hr /> <div>== Warum Max10? ==<br /> * Aktuell (Aug 2016) der einzig verfügbare FPGA in QFP bis 50K LUT.&lt;br /&gt;<br /> **Eignung für geringe Stückzahlen, Handbestückung, Test/Inbetriebnahme<br /> * Geringe BOM: Flash on package, single-supply<br /> * 3 temperature grades für QFP: C,I,A<br /> <br /> == Eigenschaften des Breakout (11.08.16) ==<br /> * 47mm x 47mm<br /> ** passt in Gehäuse mit Außenabmessungen 50mm x 50mm<br /> * MEMS CLK mit CLK_enable<br /> * 120 (4x30) pins single row 1.27<br /> ** davon I/O: 97<br /> ** auf Steckbrett nutzbar (jeder 2. Pin)<br /> ** optionale Bestückung double row für zusätzliche GND pins<br /> <br /> == Überschlagsrechnung BOM-Kosten 10M04SC ==<br /> * 10M04SC, digikey 8,22 EUR (Abnahme 25 Stück) ODER<br /> * 10M04SC, digikey 10,29 EUR (Abnahme 01 Stück)<br /> <br /> * PCB, dirtypcb 0,65 USD (10mal 10x10 für 25USD -&gt; 25/(10*4))<br /> * MEMS CLK, digikey 1,00 EUR<br /> * Caps (keine volle Bestückung für 04SC) 1,xx EUR<br /> * Pin header, ebay/ali 0,35 EUR<br /> 10 bis 15 EUR<br /> <br /> == Anforderungen ==<br /> * A1. OpenSource; Design einfach modifizierbar und verwendbar<br /> * A2. Max10 04K LUT bis 50K LUT QFP single-supply<br /> * A3. geringe Material-Kosten für kleine Stückzahlen<br /> * A4. händisch lötbar, wenig Bauteile<br /> * A5. Gute GND-Anbindung auf Ansteckmodule/Baseboards<br /> * A6. Auf Steckbrett verwendbar<br /> * A7. Mit 2.54mm Pinheadern verwendbar<br /> * A8. Breakout von möglichst vielen I/Os<br /> * SI. Signal Integrity; PDN. power distribution network<br /> <br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> * S1. Kicad-Design (A1)<br /> * S2. Zwei PCBs mit Pin-kombatiblen Breakout für die package-Linien 04-25 und 40-50 (A2).<br /> *** Die pinouts dieser beiden package-Linien sind ähnlich aber nicht gleich.<br /> * S3. 2-Layer-PCB; max 50mm x 50mm (A3, SI)<br /> * S4. Mindestens 0603; Footprints für händische Bestückung (A4)<br /> * S5. Single row 1.27mm THT pin header (A8, A3, A4)<br /> ** Anordnung/Distanz zueinander: Vielfaches von 2.54mm<br /> ** A6 erfüllt bei Nutzung jedes 2. pins (GND geeignet positionieren)<br /> ** A7 wie folgt erfüllt: Breakout auf 2.54mm double row mittels<br /> *** Adapter oder<br /> *** Ribbon cable mit Klemmstecker (Seite1: 1.27mm single; Seite2: 2.54 double)<br /> * S6. Optionale Bestückung mit 1.27mm THT double row für zusätzliche GND pins (A5, SI)<br /> <br /> == Details (Spezifikation) ==<br /> * D1. Pin header an allen 4 Seiten<br /> * D2. Zwischen QFP und pin header: top layer für Signal; bottom layer GND (A5, SI)<br /> * D3. (Fast) alle caps direkt unter das QFP (D2)<br /> * D4. Möglichst wenig Überschneidungen der Power Traces (SI)<br /> * D5. 0612 caps für HF decoubling (A4, SI, PDN)<br /> * D6. Pcb thickness: 0.6mm oder 0.8mm (SI, PDN)<br /> * D7. Leiterbahnbreite, spacings: 0.150mm; drill: 0.300mm (A3)<br /> <br /> == Bewertung ADC ==<br /> * Den FPGA gibt es im QFP als SA (1Msps ADC) und als SC (ohne ADC). Beim FPGA beträgt der Preisunterschied zwischen SA und SC 4-8EUR. Ein 1Msps ADC kostet ca. 4EUR.<br /> * Der ADC verursacht auch im deaktivierten Zustand einen Stromverbrauch an den ADC-Pins (Device Datasheet Seite 8)<br /> * Bei Verwendung des ADC sind zusätzlich erforderlich: GND-ADC, VREF-ADC, VCC-ADC<br /> ** Dies ist zusätzlich auf 2 Lagen schwierig zu realisieren.<br /> <br /> -&gt; Zunächst auf ADC verzichten und erst einmal schauen, wie gut das PDN ohne die zusätzliche ADC-Beschaltung ist.<br /> <br /> == Betrachtung zum PDN ==<br /> * In der Mitte des Package befindet sich ein GND-Pad. Dieses muss elektrisch gut von allen 4 Seiten mit der GND-Fläche verbunden werden.<br /> * Anzahl supplies, filter<br /> ** Der Fall Single-Supply ohne ADC ist dargestellt in &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot; auf Seite 32 und 33. Hier werden 2 regulators vorgeschlagen.<br /> ** Aus Datei &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot;:<br /> *** Auf Seite 33 wird ein Filter zwischen VCC_ONE und VCCA vorgeschlagen.<br /> *** Auf Seite 32 steht: &quot;Both VCCA and VCC_ONE must share a single power source using proper isolation filter.&quot;<br /> ** Aus Datei &quot;Power Management User Guide&quot;:<br /> *** Bildchen auf Seite 4: Die VCC_ONE pins und VCCA pins sind im Package direkt miteinander verbunden.<br /> ** Anfrage beim Support ergibt: VCCA pins und VCC_ONE pins sind im package NICHT miteinander verbunden.<br /> <br /> * -&gt; Spannungsversorgung des Boards über einen einzelnen 3V3-Pin.<br /> * -&gt; VCC_ONE und VCCO werden auf dem PCB gemeinsam als VCC_ONE_ geführt.<br /> * -&gt; VCCA wird über einen Filter realisiert<br /> <br /> == BOM für das breakout pcb 10M50: ==<br /> * FPGA (1x 52EUR; 25x 44EUR)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/altera/10M50SCE144C8G/544-3129-ND/5284853<br /> <br /> * 01x 0603 Filter<br /> TODO lrs<br /> <br /> * 10x 0603 47uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/GRM188R60J476ME15D/490-13247-1-ND/5877455<br /> <br /> * 18x 0612 1uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/LLL317R71A105MA01L/490-4389-1-ND/1022533<br /> <br /> * MEMS CLK an CLK0 oder CLK1<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/silicon-labs/501JCA100M000CAG/336-2997-ND/4582107<br /> <br /> * 1x 1K(2x) 0606 (config pull down)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043102JP/742C043102JPCT-ND/1124588<br /> <br /> * 1x 10K(2x) 0606 (config pull up)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043103JP/742C043103JPCT-ND/1124587<br /> <br /> * Pin header single row<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Male-Pin-Header-Neu-/111543240426<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Female-Pin-Header-Neu-/111543242032<br /> ODER<br /> <br /> * Pin header double row<br /> http://www.aliexpress.com/item/10-pcs-1-27-mm-lapangan-2x50pin-ganda-baris-laki-laki-Pin-Header-Pin-konektor-Double/32384322952.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/100pcs-lot-Du-Pont-1-27mm-Female-Header-2-36P-Straight-Double-Row-180o-Rohs-high/32352158974.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/10Pcs-Pitch-1-27mm-2x50Pin-100-Pin-Female-Double-Row-Straight-Header-Connector-Socket/32707828068.html<br /> <br /> * PCB<br /> dirty pcb oder andere<br /> <br /> <br /> <br /> == Arbeitspakete ==<br /> === P1 Config pins (DONE) ===<br /> Aufgeführt werden alle config-Pins, die beschalten werden (müssen):<br /> <br /> * CONFIG_SEL -&gt; GND<br /> * CONF_DONE -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * nCONFIG -&gt; VCC_ONE_IO<br /> * nSTATUS -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * TCK -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * JTAGEN -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * Die JTAG pins werden als JTAG oder als I/O genutzt.<br /> **(Abhängig von der Beschaltung JTAGEN sowie von Bitstream-Optionen)<br /> <br /> * Andere config pins dürfen floating sein.<br /> <br /> === P2 Betrachtung Clocks (done): ===<br /> * Im Datenblatt wird auf eine relativ hohe Kopplung der pins im <br /> E144-package hingewiesen. Datenleitungen sollten nicht direkt neben <br /> einem CLK pin mit &quot;hoher&quot; Frequenz angeschlossen werden.<br /> <br /> * CLK auf dem PCB:<br /> ** MEMS_CLK und CLK_EN:<br /> ** CLK0p/n oder CLK1p/n (QFP left)<br /> ** Beide CLK0 und CLK1 sind in allen densities (4K -50K) auf der linken Seite vorhanden.<br /> <br /> * 10M04 besitzt weniger PLLs und weniger CLK-Eingänge. Nach Möglichkeit sollten auch beim PCB mit 10M04 mindestens ein CLK-Eingang auf der linken Seite und ein CLK-Eingang auf der rechten Seite verfügbar sein. Dies sollten dann beim 10M50 ebenfalls CLK-Eingänge sein, um pin-Kompatibilität der breakout-pcbs zu gewährleisten.<br /> <br /> === P3 Betrachtung Unterschiede 10M04 pinout vs 10M50 pinout (done): ===<br /> * 10M04: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301649/m04SC_3.png<br /> * 10M50: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301650/m50SC_3.png<br /> <br /> * VCC, VCCO und GND liegen teilweise unterschiedlich -&gt; für das breakout unkritisch.<br /> * Am package des M04SC befindet sich auf der linken Seite zwischen den JTAG pins (orange) ein I/O pin (grün). Wird dieser pin nicht zum pin-header des pcb herausgeführt, so ist die Pinbelegung des pcb für beide package-Linien (04-25 und 40-50) auch hinsichtlich JTAG sowie hinsichtlich CLK0,1 identisch. <br /> * CLK0,1,2,3 identisch<br /> * PLL_L_CLKOUT identisch<br /> <br /> === P4 Anordnung der caps und Führung der Power traces (DONE) ===<br /> * http://www.mikrocontroller.net/attachment/301761/layout_idee2.png<br /> <br /> === P5 Schematic Symbole und PCB footprints erstellen DONE lrs) ===<br /> * ggf. mit https://github.com/xesscorp/KiPart<br /> <br /> ===P6 Layout für breakout pcbs erstellen (DONE lrs) ===<br /> * erfordert P5<br /> <br /> === P7 Bestückung (TODO) ===<br /> * erfordert P6<br /> <br /> === P8 Basebord1 Schematic TODO) ===<br /> : (̶f̶̶ü̶̶r̶̶ ̶̶p̶̶e̶̶r̶̶f̶̶o̶̶r̶̶m̶̶a̶̶n̶̶c̶̶e̶-̶t̶̶e̶̶s̶̶t̶̶s̶)<br /> * ̶̶i̶/̶o̶-̶p̶̶i̶̶n̶̶s̶̶ ̶̶d̶̶e̶̶s̶̶ ̶̶f̶̶p̶̶g̶̶a̶̶ ̶̶m̶̶i̶̶t̶̶e̶̶i̶̶n̶̶a̶̶n̶̶d̶̶e̶̶r̶̶ ̶̶v̶̶e̶̶r̶̶b̶̶i̶̶n̶̶d̶̶e̶̶n̶<br /> : Dafür kann man auch 2 breakout boards aufeinander stecken und gegeneinander testen.<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> <br /> === P9 Basebord1 Layout (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P8<br /> <br /> === P10 Inbetriebnahme mit Baseboard (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P9<br /> <br /> === P11 Basebord2 Schematic (optional, TODO) ===<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> * Pinheader für typisches NRF24<br /> * Footprint für ESP8266<br /> * Pin header für FTDI UM232H-B (oder ähnlich)<br /> * Pin header für wiz850io<br /> * ...?<br /> <br /> === P12 Basebord2 Layout (optional, TODO) ===<br /> * erfordert P7, P11<br /> <br /> <br /> === Weitere Ideen: ===<br /> * ̶S̶̶D̶̶R̶̶A̶̶M̶̶ ̶̶m̶̶i̶̶t̶̶ ̶̶r̶̶e̶̶d̶̶u̶̶z̶̶i̶̶e̶̶r̶̶t̶̶e̶̶m̶̶ ̶̶p̶̶i̶̶n̶̶ ̶̶c̶̶o̶̶u̶̶n̶̶t<br /> : Besser: HyperRAM<br /> * 2x ADV7513 HDMI<br /> ...<br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.m-pression.com/solutions/boards/odyssey/max10-teardown odyssey max10 teardown]</div>

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<p>Lrs: /* Weitere Ideen: */</p> <hr /> <div>== Warum Max10? ==<br /> * Aktuell (Aug 2016) der einzig verfügbare FPGA in QFP bis 50K LUT.&lt;br /&gt;<br /> **Eignung für geringe Stückzahlen, Handbestückung, Test/Inbetriebnahme<br /> * Geringe BOM: Flash on package, single-supply<br /> * 3 temperature grades für QFP: C,I,A<br /> <br /> == Eigenschaften des Breakout (11.08.16) ==<br /> * 47mm x 47mm<br /> ** passt in Gehäuse mit Außenabmessungen 50mm x 50mm<br /> * MEMS CLK mit CLK_enable<br /> * 120 (4x30) pins single row 1.27<br /> ** davon I/O: 97<br /> ** auf Steckbrett nutzbar (jeder 2. Pin)<br /> ** optionale Bestückung double row für zusätzliche GND pins<br /> <br /> == Überschlagsrechnung BOM-Kosten 10M04SC ==<br /> * 10M04SC, digikey 8,22 EUR (Abnahme 25 Stück) ODER<br /> * 10M04SC, digikey 10,29 EUR (Abnahme 01 Stück)<br /> <br /> * PCB, dirtypcb 0,65 USD (10mal 10x10 für 25USD -&gt; 25/(10*4))<br /> * MEMS CLK, digikey 1,00 EUR<br /> * Caps (keine volle Bestückung für 04SC) 1,xx EUR<br /> * Pin header, ebay/ali 0,35 EUR<br /> 10 bis 15 EUR<br /> <br /> == Anforderungen ==<br /> * A1. OpenSource; Design einfach modifizierbar und verwendbar<br /> * A2. Max10 04K LUT bis 50K LUT QFP single-supply<br /> * A3. geringe Material-Kosten für kleine Stückzahlen<br /> * A4. händisch lötbar, wenig Bauteile<br /> * A5. Gute GND-Anbindung auf Ansteckmodule/Baseboards<br /> * A6. Auf Steckbrett verwendbar<br /> * A7. Mit 2.54mm Pinheadern verwendbar<br /> * A8. Breakout von möglichst vielen I/Os<br /> * SI. Signal Integrity; PDN. power distribution network<br /> <br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> * S1. Kicad-Design (A1)<br /> * S2. Zwei PCBs mit Pin-kombatiblen Breakout für die package-Linien 04-25 und 40-50 (A2).<br /> *** Die pinouts dieser beiden package-Linien sind ähnlich aber nicht gleich.<br /> * S3. 2-Layer-PCB; max 50mm x 50mm (A3, SI)<br /> * S4. Mindestens 0603; Footprints für händische Bestückung (A4)<br /> * S5. Single row 1.27mm THT pin header (A8, A3, A4)<br /> ** Anordnung/Distanz zueinander: Vielfaches von 2.54mm<br /> ** A6 erfüllt bei Nutzung jedes 2. pins (GND geeignet positionieren)<br /> ** A7 wie folgt erfüllt: Breakout auf 2.54mm double row mittels<br /> *** Adapter oder<br /> *** Ribbon cable mit Klemmstecker (Seite1: 1.27mm single; Seite2: 2.54 double)<br /> * S6. Optionale Bestückung mit 1.27mm THT double row für zusätzliche GND pins (A5, SI)<br /> <br /> == Details (Spezifikation) ==<br /> * D1. Pin header an allen 4 Seiten<br /> * D2. Zwischen QFP und pin header: top layer für Signal; bottom layer GND (A5, SI)<br /> * D3. (Fast) alle caps direkt unter das QFP (D2)<br /> * D4. Möglichst wenig Überschneidungen der Power Traces (SI)<br /> * D5. 0612 caps für HF decoubling (A4, SI, PDN)<br /> * D6. Pcb thickness: 0.6mm oder 0.8mm (SI, PDN)<br /> * D7. Leiterbahnbreite, spacings: 0.150mm; drill: 0.300mm (A3)<br /> <br /> == Bewertung ADC ==<br /> * Den FPGA gibt es im QFP als SA (1Msps ADC) und als SC (ohne ADC). Beim FPGA beträgt der Preisunterschied zwischen SA und SC 4-8EUR. Ein 1Msps ADC kostet ca. 4EUR.<br /> * Der ADC verursacht auch im deaktivierten Zustand einen Stromverbrauch an den ADC-Pins (Device Datasheet Seite 8)<br /> * Bei Verwendung des ADC sind zusätzlich erforderlich: GND-ADC, VREF-ADC, VCC-ADC<br /> ** Dies ist zusätzlich auf 2 Lagen schwierig zu realisieren.<br /> <br /> -&gt; Zunächst auf ADC verzichten und erst einmal schauen, wie gut das PDN ohne die zusätzliche ADC-Beschaltung ist.<br /> <br /> == Betrachtung zum PDN ==<br /> * In der Mitte des Package befindet sich ein GND-Pad. Dieses muss elektrisch gut von allen 4 Seiten mit der GND-Fläche verbunden werden.<br /> * Anzahl supplies, filter<br /> ** Der Fall Single-Supply ohne ADC ist dargestellt in &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot; auf Seite 32 und 33. Hier werden 2 regulators vorgeschlagen.<br /> ** Aus Datei &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot;:<br /> *** Auf Seite 33 wird ein Filter zwischen VCC_ONE und VCCA vorgeschlagen.<br /> *** Auf Seite 32 steht: &quot;Both VCCA and VCC_ONE must share a single power source using proper isolation filter.&quot;<br /> ** Aus Datei &quot;Power Management User Guide&quot;:<br /> *** Bildchen auf Seite 4: Die VCC_ONE pins und VCCA pins sind im Package direkt miteinander verbunden.<br /> ** Anfrage beim Support ergibt: VCCA pins und VCC_ONE pins sind im package NICHT miteinander verbunden.<br /> <br /> * -&gt; Spannungsversorgung des Boards über einen einzelnen 3V3-Pin.<br /> * -&gt; VCC_ONE und VCCO werden auf dem PCB gemeinsam als VCC_ONE_ geführt.<br /> * -&gt; VCCA wird über einen Filter realisiert<br /> <br /> == BOM für das breakout pcb 10M50: ==<br /> * FPGA (1x 52EUR; 25x 44EUR)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/altera/10M50SCE144C8G/544-3129-ND/5284853<br /> <br /> * 01x 0603 Filter<br /> TODO lrs<br /> <br /> * 10x 0603 47uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/GRM188R60J476ME15D/490-13247-1-ND/5877455<br /> <br /> * 18x 0612 1uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/LLL317R71A105MA01L/490-4389-1-ND/1022533<br /> <br /> * MEMS CLK an CLK0 oder CLK1<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/silicon-labs/501JCA100M000CAG/336-2997-ND/4582107<br /> <br /> * 1x 1K(2x) 0606 (config pull down)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043102JP/742C043102JPCT-ND/1124588<br /> <br /> * 1x 10K(2x) 0606 (config pull up)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043103JP/742C043103JPCT-ND/1124587<br /> <br /> * Pin header single row<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Male-Pin-Header-Neu-/111543240426<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Female-Pin-Header-Neu-/111543242032<br /> ODER<br /> <br /> * Pin header double row<br /> http://www.aliexpress.com/item/10-pcs-1-27-mm-lapangan-2x50pin-ganda-baris-laki-laki-Pin-Header-Pin-konektor-Double/32384322952.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/100pcs-lot-Du-Pont-1-27mm-Female-Header-2-36P-Straight-Double-Row-180o-Rohs-high/32352158974.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/10Pcs-Pitch-1-27mm-2x50Pin-100-Pin-Female-Double-Row-Straight-Header-Connector-Socket/32707828068.html<br /> <br /> * PCB<br /> dirty pcb oder andere<br /> <br /> <br /> <br /> == Arbeitspakete ==<br /> === P1 Config pins (DONE) ===<br /> Aufgeführt werden alle config-Pins, die beschalten werden (müssen):<br /> <br /> * CONFIG_SEL -&gt; GND<br /> * CONF_DONE -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * nCONFIG -&gt; VCC_ONE_IO<br /> * nSTATUS -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * TCK -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * JTAGEN -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * Die JTAG pins werden als JTAG oder als I/O genutzt.<br /> **(Abhängig von der Beschaltung JTAGEN sowie von Bitstream-Optionen)<br /> <br /> * Andere config pins dürfen floating sein.<br /> <br /> === P2 Betrachtung Clocks (done): ===<br /> * Im Datenblatt wird auf eine relativ hohe Kopplung der pins im <br /> E144-package hingewiesen. Datenleitungen sollten nicht direkt neben <br /> einem CLK pin mit &quot;hoher&quot; Frequenz angeschlossen werden.<br /> <br /> * CLK auf dem PCB:<br /> ** MEMS_CLK und CLK_EN:<br /> ** CLK0p/n oder CLK1p/n (QFP left)<br /> ** Beide CLK0 und CLK1 sind in allen densities (4K -50K) auf der linken Seite vorhanden.<br /> <br /> * 10M04 besitzt weniger PLLs und weniger CLK-Eingänge. Nach Möglichkeit sollten auch beim PCB mit 10M04 mindestens ein CLK-Eingang auf der linken Seite und ein CLK-Eingang auf der rechten Seite verfügbar sein. Dies sollten dann beim 10M50 ebenfalls CLK-Eingänge sein, um pin-Kompatibilität der breakout-pcbs zu gewährleisten.<br /> <br /> === P3 Betrachtung Unterschiede 10M04 pinout vs 10M50 pinout (done): ===<br /> * 10M04: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301649/m04SC_3.png<br /> * 10M50: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301650/m50SC_3.png<br /> <br /> * VCC, VCCO und GND liegen teilweise unterschiedlich -&gt; für das breakout unkritisch.<br /> * Am package des M04SC befindet sich auf der linken Seite zwischen den JTAG pins (orange) ein I/O pin (grün). Wird dieser pin nicht zum pin-header des pcb herausgeführt, so ist die Pinbelegung des pcb für beide package-Linien (04-25 und 40-50) auch hinsichtlich JTAG sowie hinsichtlich CLK0,1 identisch. <br /> * CLK0,1,2,3 identisch<br /> * PLL_L_CLKOUT identisch<br /> <br /> === P4 Anordnung der caps und Führung der Power traces (DONE) ===<br /> * http://www.mikrocontroller.net/attachment/301761/layout_idee2.png<br /> <br /> === P5 Schematic Symbole und PCB footprints erstellen (TODO) ===<br /> * ggf. mit https://github.com/xesscorp/KiPart<br /> <br /> ===P6 Layout für breakout pcbs erstellen (TODO lrs) ===<br /> * erfordert P5<br /> <br /> === P7 Bestückung (TODO) ===<br /> * erfordert P6<br /> <br /> === P8 Basebord1 Schematic TODO) ===<br /> : (̶f̶̶ü̶̶r̶̶ ̶̶p̶̶e̶̶r̶̶f̶̶o̶̶r̶̶m̶̶a̶̶n̶̶c̶̶e̶-̶t̶̶e̶̶s̶̶t̶̶s̶)<br /> * ̶̶i̶/̶o̶-̶p̶̶i̶̶n̶̶s̶̶ ̶̶d̶̶e̶̶s̶̶ ̶̶f̶̶p̶̶g̶̶a̶̶ ̶̶m̶̶i̶̶t̶̶e̶̶i̶̶n̶̶a̶̶n̶̶d̶̶e̶̶r̶̶ ̶̶v̶̶e̶̶r̶̶b̶̶i̶̶n̶̶d̶̶e̶̶n̶<br /> : Dafür kann man auch 2 breakout boards aufeinander stecken und gegeneinander testen.<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> <br /> === P9 Basebord1 Layout (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P8<br /> <br /> === P10 Inbetriebnahme mit Baseboard (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P9<br /> <br /> === P11 Basebord2 Schematic (optional, TODO) ===<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> * Pinheader für typisches NRF24<br /> * Footprint für ESP8266<br /> * Pin header für FTDI UM232H-B (oder ähnlich)<br /> * Pin header für wiz850io<br /> * ...?<br /> <br /> === P12 Basebord2 Layout (optional, TODO) ===<br /> * erfordert P7, P11<br /> <br /> <br /> === Weitere Ideen: ===<br /> * ̶S̶̶D̶̶R̶̶A̶̶M̶̶ ̶̶m̶̶i̶̶t̶̶ ̶̶r̶̶e̶̶d̶̶u̶̶z̶̶i̶̶e̶̶r̶̶t̶̶e̶̶m̶̶ ̶̶p̶̶i̶̶n̶̶ ̶̶c̶̶o̶̶u̶̶n̶̶t<br /> : Besser: HyperRAM<br /> * 2x ADV7513 HDMI<br /> ...<br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.m-pression.com/solutions/boards/odyssey/max10-teardown odyssey max10 teardown]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Altera_Max10_Breakout_Board&diff=93625 2016-08-12T19:51:27Z

<p>Lrs: /* Weitere Ideen: */</p> <hr /> <div>== Warum Max10? ==<br /> * Aktuell (Aug 2016) der einzig verfügbare FPGA in QFP bis 50K LUT.&lt;br /&gt;<br /> **Eignung für geringe Stückzahlen, Handbestückung, Test/Inbetriebnahme<br /> * Geringe BOM: Flash on package, single-supply<br /> * 3 temperature grades für QFP: C,I,A<br /> <br /> == Eigenschaften des Breakout (11.08.16) ==<br /> * 47mm x 47mm<br /> ** passt in Gehäuse mit Außenabmessungen 50mm x 50mm<br /> * MEMS CLK mit CLK_enable<br /> * 120 (4x30) pins single row 1.27<br /> ** davon I/O: 97<br /> ** auf Steckbrett nutzbar (jeder 2. Pin)<br /> ** optionale Bestückung double row für zusätzliche GND pins<br /> <br /> == Überschlagsrechnung BOM-Kosten 10M04SC ==<br /> * 10M04SC, digikey 8,22 EUR (Abnahme 25 Stück) ODER<br /> * 10M04SC, digikey 10,29 EUR (Abnahme 01 Stück)<br /> <br /> * PCB, dirtypcb 0,65 USD (10mal 10x10 für 25USD -&gt; 25/(10*4))<br /> * MEMS CLK, digikey 1,00 EUR<br /> * Caps (keine volle Bestückung für 04SC) 1,xx EUR<br /> * Pin header, ebay/ali 0,35 EUR<br /> 10 bis 15 EUR<br /> <br /> == Anforderungen ==<br /> * A1. OpenSource; Design einfach modifizierbar und verwendbar<br /> * A2. Max10 04K LUT bis 50K LUT QFP single-supply<br /> * A3. geringe Material-Kosten für kleine Stückzahlen<br /> * A4. händisch lötbar, wenig Bauteile<br /> * A5. Gute GND-Anbindung auf Ansteckmodule/Baseboards<br /> * A6. Auf Steckbrett verwendbar<br /> * A7. Mit 2.54mm Pinheadern verwendbar<br /> * A8. Breakout von möglichst vielen I/Os<br /> * SI. Signal Integrity; PDN. power distribution network<br /> <br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> * S1. Kicad-Design (A1)<br /> * S2. Zwei PCBs mit Pin-kombatiblen Breakout für die package-Linien 04-25 und 40-50 (A2).<br /> *** Die pinouts dieser beiden package-Linien sind ähnlich aber nicht gleich.<br /> * S3. 2-Layer-PCB; max 50mm x 50mm (A3, SI)<br /> * S4. Mindestens 0603; Footprints für händische Bestückung (A4)<br /> * S5. Single row 1.27mm THT pin header (A8, A3, A4)<br /> ** Anordnung/Distanz zueinander: Vielfaches von 2.54mm<br /> ** A6 erfüllt bei Nutzung jedes 2. pins (GND geeignet positionieren)<br /> ** A7 wie folgt erfüllt: Breakout auf 2.54mm double row mittels<br /> *** Adapter oder<br /> *** Ribbon cable mit Klemmstecker (Seite1: 1.27mm single; Seite2: 2.54 double)<br /> * S6. Optionale Bestückung mit 1.27mm THT double row für zusätzliche GND pins (A5, SI)<br /> <br /> == Details (Spezifikation) ==<br /> * D1. Pin header an allen 4 Seiten<br /> * D2. Zwischen QFP und pin header: top layer für Signal; bottom layer GND (A5, SI)<br /> * D3. (Fast) alle caps direkt unter das QFP (D2)<br /> * D4. Möglichst wenig Überschneidungen der Power Traces (SI)<br /> * D5. 0612 caps für HF decoubling (A4, SI, PDN)<br /> * D6. Pcb thickness: 0.6mm oder 0.8mm (SI, PDN)<br /> * D7. Leiterbahnbreite, spacings: 0.150mm; drill: 0.300mm (A3)<br /> <br /> == Bewertung ADC ==<br /> * Den FPGA gibt es im QFP als SA (1Msps ADC) und als SC (ohne ADC). Beim FPGA beträgt der Preisunterschied zwischen SA und SC 4-8EUR. Ein 1Msps ADC kostet ca. 4EUR.<br /> * Der ADC verursacht auch im deaktivierten Zustand einen Stromverbrauch an den ADC-Pins (Device Datasheet Seite 8)<br /> * Bei Verwendung des ADC sind zusätzlich erforderlich: GND-ADC, VREF-ADC, VCC-ADC<br /> ** Dies ist zusätzlich auf 2 Lagen schwierig zu realisieren.<br /> <br /> -&gt; Zunächst auf ADC verzichten und erst einmal schauen, wie gut das PDN ohne die zusätzliche ADC-Beschaltung ist.<br /> <br /> == Betrachtung zum PDN ==<br /> * In der Mitte des Package befindet sich ein GND-Pad. Dieses muss elektrisch gut von allen 4 Seiten mit der GND-Fläche verbunden werden.<br /> * Anzahl supplies, filter<br /> ** Der Fall Single-Supply ohne ADC ist dargestellt in &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot; auf Seite 32 und 33. Hier werden 2 regulators vorgeschlagen.<br /> ** Aus Datei &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot;:<br /> *** Auf Seite 33 wird ein Filter zwischen VCC_ONE und VCCA vorgeschlagen.<br /> *** Auf Seite 32 steht: &quot;Both VCCA and VCC_ONE must share a single power source using proper isolation filter.&quot;<br /> ** Aus Datei &quot;Power Management User Guide&quot;:<br /> *** Bildchen auf Seite 4: Die VCC_ONE pins und VCCA pins sind im Package direkt miteinander verbunden.<br /> ** Anfrage beim Support ergibt: VCCA pins und VCC_ONE pins sind im package NICHT miteinander verbunden.<br /> <br /> * -&gt; Spannungsversorgung des Boards über einen einzelnen 3V3-Pin.<br /> * -&gt; VCC_ONE und VCCO werden auf dem PCB gemeinsam als VCC_ONE_ geführt.<br /> * -&gt; VCCA wird über einen Filter realisiert<br /> <br /> == BOM für das breakout pcb 10M50: ==<br /> * FPGA (1x 52EUR; 25x 44EUR)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/altera/10M50SCE144C8G/544-3129-ND/5284853<br /> <br /> * 01x 0603 Filter<br /> TODO lrs<br /> <br /> * 10x 0603 47uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/GRM188R60J476ME15D/490-13247-1-ND/5877455<br /> <br /> * 18x 0612 1uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/LLL317R71A105MA01L/490-4389-1-ND/1022533<br /> <br /> * MEMS CLK an CLK0 oder CLK1<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/silicon-labs/501JCA100M000CAG/336-2997-ND/4582107<br /> <br /> * 1x 1K(2x) 0606 (config pull down)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043102JP/742C043102JPCT-ND/1124588<br /> <br /> * 1x 10K(2x) 0606 (config pull up)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043103JP/742C043103JPCT-ND/1124587<br /> <br /> * Pin header single row<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Male-Pin-Header-Neu-/111543240426<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Female-Pin-Header-Neu-/111543242032<br /> ODER<br /> <br /> * Pin header double row<br /> http://www.aliexpress.com/item/10-pcs-1-27-mm-lapangan-2x50pin-ganda-baris-laki-laki-Pin-Header-Pin-konektor-Double/32384322952.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/100pcs-lot-Du-Pont-1-27mm-Female-Header-2-36P-Straight-Double-Row-180o-Rohs-high/32352158974.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/10Pcs-Pitch-1-27mm-2x50Pin-100-Pin-Female-Double-Row-Straight-Header-Connector-Socket/32707828068.html<br /> <br /> * PCB<br /> dirty pcb oder andere<br /> <br /> <br /> <br /> == Arbeitspakete ==<br /> === P1 Config pins (DONE) ===<br /> Aufgeführt werden alle config-Pins, die beschalten werden (müssen):<br /> <br /> * CONFIG_SEL -&gt; GND<br /> * CONF_DONE -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * nCONFIG -&gt; VCC_ONE_IO<br /> * nSTATUS -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * TCK -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * JTAGEN -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * Die JTAG pins werden als JTAG oder als I/O genutzt.<br /> **(Abhängig von der Beschaltung JTAGEN sowie von Bitstream-Optionen)<br /> <br /> * Andere config pins dürfen floating sein.<br /> <br /> === P2 Betrachtung Clocks (done): ===<br /> * Im Datenblatt wird auf eine relativ hohe Kopplung der pins im <br /> E144-package hingewiesen. Datenleitungen sollten nicht direkt neben <br /> einem CLK pin mit &quot;hoher&quot; Frequenz angeschlossen werden.<br /> <br /> * CLK auf dem PCB:<br /> ** MEMS_CLK und CLK_EN:<br /> ** CLK0p/n oder CLK1p/n (QFP left)<br /> ** Beide CLK0 und CLK1 sind in allen densities (4K -50K) auf der linken Seite vorhanden.<br /> <br /> * 10M04 besitzt weniger PLLs und weniger CLK-Eingänge. Nach Möglichkeit sollten auch beim PCB mit 10M04 mindestens ein CLK-Eingang auf der linken Seite und ein CLK-Eingang auf der rechten Seite verfügbar sein. Dies sollten dann beim 10M50 ebenfalls CLK-Eingänge sein, um pin-Kompatibilität der breakout-pcbs zu gewährleisten.<br /> <br /> === P3 Betrachtung Unterschiede 10M04 pinout vs 10M50 pinout (done): ===<br /> * 10M04: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301649/m04SC_3.png<br /> * 10M50: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301650/m50SC_3.png<br /> <br /> * VCC, VCCO und GND liegen teilweise unterschiedlich -&gt; für das breakout unkritisch.<br /> * Am package des M04SC befindet sich auf der linken Seite zwischen den JTAG pins (orange) ein I/O pin (grün). Wird dieser pin nicht zum pin-header des pcb herausgeführt, so ist die Pinbelegung des pcb für beide package-Linien (04-25 und 40-50) auch hinsichtlich JTAG sowie hinsichtlich CLK0,1 identisch. <br /> * CLK0,1,2,3 identisch<br /> * PLL_L_CLKOUT identisch<br /> <br /> === P4 Anordnung der caps und Führung der Power traces (DONE) ===<br /> * http://www.mikrocontroller.net/attachment/301761/layout_idee2.png<br /> <br /> === P5 Schematic Symbole und PCB footprints erstellen (TODO) ===<br /> * ggf. mit https://github.com/xesscorp/KiPart<br /> <br /> ===P6 Layout für breakout pcbs erstellen (TODO lrs) ===<br /> * erfordert P5<br /> <br /> === P7 Bestückung (TODO) ===<br /> * erfordert P6<br /> <br /> === P8 Basebord1 Schematic TODO) ===<br /> : (̶f̶̶ü̶̶r̶̶ ̶̶p̶̶e̶̶r̶̶f̶̶o̶̶r̶̶m̶̶a̶̶n̶̶c̶̶e̶-̶t̶̶e̶̶s̶̶t̶̶s̶)<br /> * ̶̶i̶/̶o̶-̶p̶̶i̶̶n̶̶s̶̶ ̶̶d̶̶e̶̶s̶̶ ̶̶f̶̶p̶̶g̶̶a̶̶ ̶̶m̶̶i̶̶t̶̶e̶̶i̶̶n̶̶a̶̶n̶̶d̶̶e̶̶r̶̶ ̶̶v̶̶e̶̶r̶̶b̶̶i̶̶n̶̶d̶̶e̶̶n̶<br /> : Dafür kann man auch 2 breakout boards aufeinander stecken und gegeneinander testen.<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> <br /> === P9 Basebord1 Layout (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P8<br /> <br /> === P10 Inbetriebnahme mit Baseboard (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P9<br /> <br /> === P11 Basebord2 Schematic (optional, TODO) ===<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> * Pinheader für typisches NRF24<br /> * Footprint für ESP8266<br /> * Pin header für FTDI UM232H-B (oder ähnlich)<br /> * Pin header für wiz850io<br /> * ...?<br /> <br /> === P12 Basebord2 Layout (optional, TODO) ===<br /> * erfordert P7, P11<br /> <br /> <br /> === Weitere Ideen: ===<br /> * ̶S̶̶D̶̶R̶̶A̶̶M̶̶ ̶̶m̶̶i̶̶t̶̶ ̶̶r̶̶e̶̶d̶̶u̶̶z̶̶i̶̶e̶̶r̶̶t̶̶e̶̶m̶̶ ̶̶p̶̶i̶̶n̶̶ ̶̶c̶̶o̶̶u̶̶n̶̶t<br /> : Besser: HyperRAM<br /> ...<br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.m-pression.com/solutions/boards/odyssey/max10-teardown odyssey max10 teardown]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Altera_Max10_Breakout_Board&diff=93624 2016-08-12T09:14:26Z

<p>Lrs: P8</p> <hr /> <div>== Warum Max10? ==<br /> * Aktuell (Aug 2016) der einzig verfügbare FPGA in QFP bis 50K LUT.&lt;br /&gt;<br /> **Eignung für geringe Stückzahlen, Handbestückung, Test/Inbetriebnahme<br /> * Geringe BOM: Flash on package, single-supply<br /> * 3 temperature grades für QFP: C,I,A<br /> <br /> == Eigenschaften des Breakout (11.08.16) ==<br /> * 47mm x 47mm<br /> ** passt in Gehäuse mit Außenabmessungen 50mm x 50mm<br /> * MEMS CLK mit CLK_enable<br /> * 120 (4x30) pins single row 1.27<br /> ** davon I/O: 97<br /> ** auf Steckbrett nutzbar (jeder 2. Pin)<br /> ** optionale Bestückung double row für zusätzliche GND pins<br /> <br /> == Überschlagsrechnung BOM-Kosten 10M04SC ==<br /> * 10M04SC, digikey 8,22 EUR (Abnahme 25 Stück) ODER<br /> * 10M04SC, digikey 10,29 EUR (Abnahme 01 Stück)<br /> <br /> * PCB, dirtypcb 0,65 USD (10mal 10x10 für 25USD -&gt; 25/(10*4))<br /> * MEMS CLK, digikey 1,00 EUR<br /> * Caps (keine volle Bestückung für 04SC) 1,xx EUR<br /> * Pin header, ebay/ali 0,35 EUR<br /> 10 bis 15 EUR<br /> <br /> == Anforderungen ==<br /> * A1. OpenSource; Design einfach modifizierbar und verwendbar<br /> * A2. Max10 04K LUT bis 50K LUT QFP single-supply<br /> * A3. geringe Material-Kosten für kleine Stückzahlen<br /> * A4. händisch lötbar, wenig Bauteile<br /> * A5. Gute GND-Anbindung auf Ansteckmodule/Baseboards<br /> * A6. Auf Steckbrett verwendbar<br /> * A7. Mit 2.54mm Pinheadern verwendbar<br /> * A8. Breakout von möglichst vielen I/Os<br /> * SI. Signal Integrity; PDN. power distribution network<br /> <br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> * S1. Kicad-Design (A1)<br /> * S2. Zwei PCBs mit Pin-kombatiblen Breakout für die package-Linien 04-25 und 40-50 (A2).<br /> *** Die pinouts dieser beiden package-Linien sind ähnlich aber nicht gleich.<br /> * S3. 2-Layer-PCB; max 50mm x 50mm (A3, SI)<br /> * S4. Mindestens 0603; Footprints für händische Bestückung (A4)<br /> * S5. Single row 1.27mm THT pin header (A8, A3, A4)<br /> ** Anordnung/Distanz zueinander: Vielfaches von 2.54mm<br /> ** A6 erfüllt bei Nutzung jedes 2. pins (GND geeignet positionieren)<br /> ** A7 wie folgt erfüllt: Breakout auf 2.54mm double row mittels<br /> *** Adapter oder<br /> *** Ribbon cable mit Klemmstecker (Seite1: 1.27mm single; Seite2: 2.54 double)<br /> * S6. Optionale Bestückung mit 1.27mm THT double row für zusätzliche GND pins (A5, SI)<br /> <br /> == Details (Spezifikation) ==<br /> * D1. Pin header an allen 4 Seiten<br /> * D2. Zwischen QFP und pin header: top layer für Signal; bottom layer GND (A5, SI)<br /> * D3. (Fast) alle caps direkt unter das QFP (D2)<br /> * D4. Möglichst wenig Überschneidungen der Power Traces (SI)<br /> * D5. 0612 caps für HF decoubling (A4, SI, PDN)<br /> * D6. Pcb thickness: 0.6mm oder 0.8mm (SI, PDN)<br /> * D7. Leiterbahnbreite, spacings: 0.150mm; drill: 0.300mm (A3)<br /> <br /> == Bewertung ADC ==<br /> * Den FPGA gibt es im QFP als SA (1Msps ADC) und als SC (ohne ADC). Beim FPGA beträgt der Preisunterschied zwischen SA und SC 4-8EUR. Ein 1Msps ADC kostet ca. 4EUR.<br /> * Der ADC verursacht auch im deaktivierten Zustand einen Stromverbrauch an den ADC-Pins (Device Datasheet Seite 8)<br /> * Bei Verwendung des ADC sind zusätzlich erforderlich: GND-ADC, VREF-ADC, VCC-ADC<br /> ** Dies ist zusätzlich auf 2 Lagen schwierig zu realisieren.<br /> <br /> -&gt; Zunächst auf ADC verzichten und erst einmal schauen, wie gut das PDN ohne die zusätzliche ADC-Beschaltung ist.<br /> <br /> == Betrachtung zum PDN ==<br /> * In der Mitte des Package befindet sich ein GND-Pad. Dieses muss elektrisch gut von allen 4 Seiten mit der GND-Fläche verbunden werden.<br /> * Anzahl supplies, filter<br /> ** Der Fall Single-Supply ohne ADC ist dargestellt in &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot; auf Seite 32 und 33. Hier werden 2 regulators vorgeschlagen.<br /> ** Aus Datei &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot;:<br /> *** Auf Seite 33 wird ein Filter zwischen VCC_ONE und VCCA vorgeschlagen.<br /> *** Auf Seite 32 steht: &quot;Both VCCA and VCC_ONE must share a single power source using proper isolation filter.&quot;<br /> ** Aus Datei &quot;Power Management User Guide&quot;:<br /> *** Bildchen auf Seite 4: Die VCC_ONE pins und VCCA pins sind im Package direkt miteinander verbunden.<br /> ** Anfrage beim Support ergibt: VCCA pins und VCC_ONE pins sind im package NICHT miteinander verbunden.<br /> <br /> * -&gt; Spannungsversorgung des Boards über einen einzelnen 3V3-Pin.<br /> * -&gt; VCC_ONE und VCCO werden auf dem PCB gemeinsam als VCC_ONE_ geführt.<br /> * -&gt; VCCA wird über einen Filter realisiert<br /> <br /> == BOM für das breakout pcb 10M50: ==<br /> * FPGA (1x 52EUR; 25x 44EUR)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/altera/10M50SCE144C8G/544-3129-ND/5284853<br /> <br /> * 01x 0603 Filter<br /> TODO lrs<br /> <br /> * 10x 0603 47uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/GRM188R60J476ME15D/490-13247-1-ND/5877455<br /> <br /> * 18x 0612 1uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/LLL317R71A105MA01L/490-4389-1-ND/1022533<br /> <br /> * MEMS CLK an CLK0 oder CLK1<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/silicon-labs/501JCA100M000CAG/336-2997-ND/4582107<br /> <br /> * 1x 1K(2x) 0606 (config pull down)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043102JP/742C043102JPCT-ND/1124588<br /> <br /> * 1x 10K(2x) 0606 (config pull up)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043103JP/742C043103JPCT-ND/1124587<br /> <br /> * Pin header single row<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Male-Pin-Header-Neu-/111543240426<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Female-Pin-Header-Neu-/111543242032<br /> ODER<br /> <br /> * Pin header double row<br /> http://www.aliexpress.com/item/10-pcs-1-27-mm-lapangan-2x50pin-ganda-baris-laki-laki-Pin-Header-Pin-konektor-Double/32384322952.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/100pcs-lot-Du-Pont-1-27mm-Female-Header-2-36P-Straight-Double-Row-180o-Rohs-high/32352158974.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/10Pcs-Pitch-1-27mm-2x50Pin-100-Pin-Female-Double-Row-Straight-Header-Connector-Socket/32707828068.html<br /> <br /> * PCB<br /> dirty pcb oder andere<br /> <br /> <br /> <br /> == Arbeitspakete ==<br /> === P1 Config pins (DONE) ===<br /> Aufgeführt werden alle config-Pins, die beschalten werden (müssen):<br /> <br /> * CONFIG_SEL -&gt; GND<br /> * CONF_DONE -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * nCONFIG -&gt; VCC_ONE_IO<br /> * nSTATUS -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * TCK -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * JTAGEN -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * Die JTAG pins werden als JTAG oder als I/O genutzt.<br /> **(Abhängig von der Beschaltung JTAGEN sowie von Bitstream-Optionen)<br /> <br /> * Andere config pins dürfen floating sein.<br /> <br /> === P2 Betrachtung Clocks (done): ===<br /> * Im Datenblatt wird auf eine relativ hohe Kopplung der pins im <br /> E144-package hingewiesen. Datenleitungen sollten nicht direkt neben <br /> einem CLK pin mit &quot;hoher&quot; Frequenz angeschlossen werden.<br /> <br /> * CLK auf dem PCB:<br /> ** MEMS_CLK und CLK_EN:<br /> ** CLK0p/n oder CLK1p/n (QFP left)<br /> ** Beide CLK0 und CLK1 sind in allen densities (4K -50K) auf der linken Seite vorhanden.<br /> <br /> * 10M04 besitzt weniger PLLs und weniger CLK-Eingänge. Nach Möglichkeit sollten auch beim PCB mit 10M04 mindestens ein CLK-Eingang auf der linken Seite und ein CLK-Eingang auf der rechten Seite verfügbar sein. Dies sollten dann beim 10M50 ebenfalls CLK-Eingänge sein, um pin-Kompatibilität der breakout-pcbs zu gewährleisten.<br /> <br /> === P3 Betrachtung Unterschiede 10M04 pinout vs 10M50 pinout (done): ===<br /> * 10M04: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301649/m04SC_3.png<br /> * 10M50: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301650/m50SC_3.png<br /> <br /> * VCC, VCCO und GND liegen teilweise unterschiedlich -&gt; für das breakout unkritisch.<br /> * Am package des M04SC befindet sich auf der linken Seite zwischen den JTAG pins (orange) ein I/O pin (grün). Wird dieser pin nicht zum pin-header des pcb herausgeführt, so ist die Pinbelegung des pcb für beide package-Linien (04-25 und 40-50) auch hinsichtlich JTAG sowie hinsichtlich CLK0,1 identisch. <br /> * CLK0,1,2,3 identisch<br /> * PLL_L_CLKOUT identisch<br /> <br /> === P4 Anordnung der caps und Führung der Power traces (DONE) ===<br /> * http://www.mikrocontroller.net/attachment/301761/layout_idee2.png<br /> <br /> === P5 Schematic Symbole und PCB footprints erstellen (TODO) ===<br /> * ggf. mit https://github.com/xesscorp/KiPart<br /> <br /> ===P6 Layout für breakout pcbs erstellen (TODO lrs) ===<br /> * erfordert P5<br /> <br /> === P7 Bestückung (TODO) ===<br /> * erfordert P6<br /> <br /> === P8 Basebord1 Schematic TODO) ===<br /> : (̶f̶̶ü̶̶r̶̶ ̶̶p̶̶e̶̶r̶̶f̶̶o̶̶r̶̶m̶̶a̶̶n̶̶c̶̶e̶-̶t̶̶e̶̶s̶̶t̶̶s̶)<br /> * ̶̶i̶/̶o̶-̶p̶̶i̶̶n̶̶s̶̶ ̶̶d̶̶e̶̶s̶̶ ̶̶f̶̶p̶̶g̶̶a̶̶ ̶̶m̶̶i̶̶t̶̶e̶̶i̶̶n̶̶a̶̶n̶̶d̶̶e̶̶r̶̶ ̶̶v̶̶e̶̶r̶̶b̶̶i̶̶n̶̶d̶̶e̶̶n̶<br /> : Dafür kann man auch 2 breakout boards aufeinander stecken und gegeneinander testen.<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> <br /> === P9 Basebord1 Layout (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P8<br /> <br /> === P10 Inbetriebnahme mit Baseboard (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P9<br /> <br /> === P11 Basebord2 Schematic (optional, TODO) ===<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> * Pinheader für typisches NRF24<br /> * Footprint für ESP8266<br /> * Pin header für FTDI UM232H-B (oder ähnlich)<br /> * Pin header für wiz850io<br /> * ...?<br /> <br /> === P12 Basebord2 Layout (optional, TODO) ===<br /> * erfordert P7, P11<br /> <br /> <br /> === Weitere Ideen: ===<br /> * SDRAM mit reduziertem pin count<br /> ...<br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.m-pression.com/solutions/boards/odyssey/max10-teardown odyssey max10 teardown]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Altera_Max10_Breakout_Board&diff=93623 2016-08-11T11:43:49Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>== Warum Max10? ==<br /> * Aktuell (Aug 2016) der einzig verfügbare FPGA in QFP bis 50K LUT.&lt;br /&gt;<br /> **Eignung für geringe Stückzahlen, Handbestückung, Test/Inbetriebnahme<br /> * Geringe BOM: Flash on package, single-supply<br /> * 3 temperature grades für QFP: C,I,A<br /> <br /> == Eigenschaften des Breakout (11.08.16) ==<br /> * 47mm x 47mm<br /> ** passt in Gehäuse mit Außenabmessungen 50mm x 50mm<br /> * MEMS CLK mit CLK_enable<br /> * 120 (4x30) pins single row 1.27<br /> ** davon I/O: 97<br /> ** auf Steckbrett nutzbar (jeder 2. Pin)<br /> ** optionale Bestückung double row für zusätzliche GND pins<br /> <br /> == Überschlagsrechnung BOM-Kosten 10M04SC ==<br /> * 10M04SC, digikey 8,22 EUR (Abnahme 25 Stück) ODER<br /> * 10M04SC, digikey 10,29 EUR (Abnahme 01 Stück)<br /> <br /> * PCB, dirtypcb 0,65 USD (10mal 10x10 für 25USD -&gt; 25/(10*4))<br /> * MEMS CLK, digikey 1,00 EUR<br /> * Caps (keine volle Bestückung für 04SC) 1,xx EUR<br /> * Pin header, ebay/ali 0,35 EUR<br /> 10 bis 15 EUR<br /> <br /> == Anforderungen ==<br /> * A1. OpenSource; Design einfach modifizierbar und verwendbar<br /> * A2. Max10 04K LUT bis 50K LUT QFP single-supply<br /> * A3. geringe Material-Kosten für kleine Stückzahlen<br /> * A4. händisch lötbar, wenig Bauteile<br /> * A5. Gute GND-Anbindung auf Ansteckmodule/Baseboards<br /> * A6. Auf Steckbrett verwendbar<br /> * A7. Mit 2.54mm Pinheadern verwendbar<br /> * A8. Breakout von möglichst vielen I/Os<br /> * SI. Signal Integrity; PDN. power distribution network<br /> <br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> * S1. Kicad-Design (A1)<br /> * S2. Zwei PCBs mit Pin-kombatiblen Breakout für die package-Linien 04-25 und 40-50 (A2).<br /> *** Die pinouts dieser beiden package-Linien sind ähnlich aber nicht gleich.<br /> * S3. 2-Layer-PCB; max 50mm x 50mm (A3, SI)<br /> * S4. Mindestens 0603; Footprints für händische Bestückung (A4)<br /> * S5. Single row 1.27mm THT pin header (A8, A3, A4)<br /> ** Anordnung/Distanz zueinander: Vielfaches von 2.54mm<br /> ** A6 erfüllt bei Nutzung jedes 2. pins (GND geeignet positionieren)<br /> ** A7 wie folgt erfüllt: Breakout auf 2.54mm double row mittels<br /> *** Adapter oder<br /> *** Ribbon cable mit Klemmstecker (Seite1: 1.27mm single; Seite2: 2.54 double)<br /> * S6. Optionale Bestückung mit 1.27mm THT double row für zusätzliche GND pins (A5, SI)<br /> <br /> == Details (Spezifikation) ==<br /> * D1. Pin header an allen 4 Seiten<br /> * D2. Zwischen QFP und pin header: top layer für Signal; bottom layer GND (A5, SI)<br /> * D3. (Fast) alle caps direkt unter das QFP (D2)<br /> * D4. Möglichst wenig Überschneidungen der Power Traces (SI)<br /> * D5. 0612 caps für HF decoubling (A4, SI, PDN)<br /> * D6. Pcb thickness: 0.6mm oder 0.8mm (SI, PDN)<br /> * D7. Leiterbahnbreite, spacings: 0.150mm; drill: 0.300mm (A3)<br /> <br /> == Bewertung ADC ==<br /> * Den FPGA gibt es im QFP als SA (1Msps ADC) und als SC (ohne ADC). Beim FPGA beträgt der Preisunterschied zwischen SA und SC 4-8EUR. Ein 1Msps ADC kostet ca. 4EUR.<br /> * Der ADC verursacht auch im deaktivierten Zustand einen Stromverbrauch an den ADC-Pins (Device Datasheet Seite 8)<br /> * Bei Verwendung des ADC sind zusätzlich erforderlich: GND-ADC, VREF-ADC, VCC-ADC<br /> ** Dies ist zusätzlich auf 2 Lagen schwierig zu realisieren.<br /> <br /> -&gt; Zunächst auf ADC verzichten und erst einmal schauen, wie gut das PDN ohne die zusätzliche ADC-Beschaltung ist.<br /> <br /> == Betrachtung zum PDN ==<br /> * In der Mitte des Package befindet sich ein GND-Pad. Dieses muss elektrisch gut von allen 4 Seiten mit der GND-Fläche verbunden werden.<br /> * Anzahl supplies, filter<br /> ** Der Fall Single-Supply ohne ADC ist dargestellt in &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot; auf Seite 32 und 33. Hier werden 2 regulators vorgeschlagen.<br /> ** Aus Datei &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot;:<br /> *** Auf Seite 33 wird ein Filter zwischen VCC_ONE und VCCA vorgeschlagen.<br /> *** Auf Seite 32 steht: &quot;Both VCCA and VCC_ONE must share a single power source using proper isolation filter.&quot;<br /> ** Aus Datei &quot;Power Management User Guide&quot;:<br /> *** Bildchen auf Seite 4: Die VCC_ONE pins und VCCA pins sind im Package direkt miteinander verbunden.<br /> ** Anfrage beim Support ergibt: VCCA pins und VCC_ONE pins sind im package NICHT miteinander verbunden.<br /> <br /> * -&gt; Spannungsversorgung des Boards über einen einzelnen 3V3-Pin.<br /> * -&gt; VCC_ONE und VCCO werden auf dem PCB gemeinsam als VCC_ONE_ geführt.<br /> * -&gt; VCCA wird über einen Filter realisiert<br /> <br /> == BOM für das breakout pcb 10M50: ==<br /> * FPGA (1x 52EUR; 25x 44EUR)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/altera/10M50SCE144C8G/544-3129-ND/5284853<br /> <br /> * 01x 0603 Filter<br /> TODO lrs<br /> <br /> * 10x 0603 47uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/GRM188R60J476ME15D/490-13247-1-ND/5877455<br /> <br /> * 18x 0612 1uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/LLL317R71A105MA01L/490-4389-1-ND/1022533<br /> <br /> * MEMS CLK an CLK0 oder CLK1<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/silicon-labs/501JCA100M000CAG/336-2997-ND/4582107<br /> <br /> * 1x 1K(2x) 0606 (config pull down)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043102JP/742C043102JPCT-ND/1124588<br /> <br /> * 1x 10K(2x) 0606 (config pull up)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043103JP/742C043103JPCT-ND/1124587<br /> <br /> * Pin header single row<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Male-Pin-Header-Neu-/111543240426<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Female-Pin-Header-Neu-/111543242032<br /> ODER<br /> <br /> * Pin header double row<br /> http://www.aliexpress.com/item/10-pcs-1-27-mm-lapangan-2x50pin-ganda-baris-laki-laki-Pin-Header-Pin-konektor-Double/32384322952.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/100pcs-lot-Du-Pont-1-27mm-Female-Header-2-36P-Straight-Double-Row-180o-Rohs-high/32352158974.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/10Pcs-Pitch-1-27mm-2x50Pin-100-Pin-Female-Double-Row-Straight-Header-Connector-Socket/32707828068.html<br /> <br /> * PCB<br /> dirty pcb oder andere<br /> <br /> <br /> <br /> == Arbeitspakete ==<br /> === P1 Config pins (DONE) ===<br /> Aufgeführt werden alle config-Pins, die beschalten werden (müssen):<br /> <br /> * CONFIG_SEL -&gt; GND<br /> * CONF_DONE -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * nCONFIG -&gt; VCC_ONE_IO<br /> * nSTATUS -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * TCK -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * JTAGEN -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * Die JTAG pins werden als JTAG oder als I/O genutzt.<br /> **(Abhängig von der Beschaltung JTAGEN sowie von Bitstream-Optionen)<br /> <br /> * Andere config pins dürfen floating sein.<br /> <br /> === P2 Betrachtung Clocks (done): ===<br /> * Im Datenblatt wird auf eine relativ hohe Kopplung der pins im <br /> E144-package hingewiesen. Datenleitungen sollten nicht direkt neben <br /> einem CLK pin mit &quot;hoher&quot; Frequenz angeschlossen werden.<br /> <br /> * CLK auf dem PCB:<br /> ** MEMS_CLK und CLK_EN:<br /> ** CLK0p/n oder CLK1p/n (QFP left)<br /> ** Beide CLK0 und CLK1 sind in allen densities (4K -50K) auf der linken Seite vorhanden.<br /> <br /> * 10M04 besitzt weniger PLLs und weniger CLK-Eingänge. Nach Möglichkeit sollten auch beim PCB mit 10M04 mindestens ein CLK-Eingang auf der linken Seite und ein CLK-Eingang auf der rechten Seite verfügbar sein. Dies sollten dann beim 10M50 ebenfalls CLK-Eingänge sein, um pin-Kompatibilität der breakout-pcbs zu gewährleisten.<br /> <br /> === P3 Betrachtung Unterschiede 10M04 pinout vs 10M50 pinout (done): ===<br /> * 10M04: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301649/m04SC_3.png<br /> * 10M50: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301650/m50SC_3.png<br /> <br /> * VCC, VCCO und GND liegen teilweise unterschiedlich -&gt; für das breakout unkritisch.<br /> * Am package des M04SC befindet sich auf der linken Seite zwischen den JTAG pins (orange) ein I/O pin (grün). Wird dieser pin nicht zum pin-header des pcb herausgeführt, so ist die Pinbelegung des pcb für beide package-Linien (04-25 und 40-50) auch hinsichtlich JTAG sowie hinsichtlich CLK0,1 identisch. <br /> * CLK0,1,2,3 identisch<br /> * PLL_L_CLKOUT identisch<br /> <br /> === P4 Anordnung der caps und Führung der Power traces (DONE) ===<br /> * http://www.mikrocontroller.net/attachment/301761/layout_idee2.png<br /> <br /> === P5 Schematic Symbole und PCB footprints erstellen (TODO) ===<br /> * ggf. mit https://github.com/xesscorp/KiPart<br /> <br /> ===P6 Layout für breakout pcbs erstellen (TODO lrs) ===<br /> * erfordert P5<br /> <br /> === P7 Bestückung (TODO) ===<br /> * erfordert P6<br /> <br /> === P8 Basebord2 Schematic TODO) ===<br /> (für Performance-Tests)<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> * I/O-Pins des FPGA miteinander verbinden<br /> <br /> === P9 Basebord2 Layout (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P8<br /> <br /> === P10 Inbetriebnahme mit Baseboard (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P9<br /> <br /> === P11 Basebord1 Schematic (optional, TODO) ===<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> * Pinheader für typisches NRF24<br /> * Footprint für ESP8266<br /> * Pin header für FTDI UM232H-B (oder ähnlich)<br /> * Pin header für wiz850io<br /> * ...?<br /> <br /> === P12 Basebord1 Layout (optional, TODO) ===<br /> * erfordert P7, P11<br /> <br /> <br /> === Weitere Ideen: ===<br /> * SDRAM mit reduziertem pin count<br /> ...<br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.m-pression.com/solutions/boards/odyssey/max10-teardown odyssey max10 teardown]</div>

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<p>Lrs: </p> <hr /> <div>== Warum Max10? ==<br /> * Aktuell (Aug 2016) der einzig verfügbare FPGA in QFP bis 50K LUT.&lt;br /&gt;<br /> **Eignung für geringe Stückzahlen, Handbestückung, Test/Inbetriebnahme<br /> * Geringe BOM: Flash on package, single-supply<br /> * 3 temperature grades für QFP: C,I,A<br /> <br /> == Eigenschaften des Breakout (11.08.16) ==<br /> * 47mm x 47mm<br /> ** passt in Gehäuse mit Außenabmessungen 50mm x 50mm<br /> * MEMS CLK mit CLK_enable<br /> * 120 (4x30) pins single row 1.27<br /> ** davon I/O: 97<br /> ** auf Steckbrett nutzbar (jeder 2. Pin)<br /> ** optionale Bestückung double row für zusätzliche GND pins<br /> <br /> == Überschlagsrechnung BOM-Kosten 10M04SC ==<br /> * 10M04SC, digikey 8,22 EUR (Abnahme 25 Stück) ODER<br /> * 10M04SC, digikey 10,29 EUR (Abnahme 01 Stück)<br /> <br /> * PCB, dirtypcb 0,65 USD (10mal 10x10 für 25USD -&gt; 25/(10*4))<br /> * MEMS CLK, digikey 1,00 EUR<br /> * Caps (keine volle Bestückung für 04SC) 1,xx EUR<br /> * Pin header, ebay/ali 0,35 EUR<br /> 10 bis 15 EUR<br /> <br /> == Anforderungen ==<br /> * A1. OpenSource; Design einfach modifizierbar und verwendbar<br /> * A2. Max10 04K LUT bis 50K LUT QFP single-supply<br /> * A3. geringe Material-Kosten für kleine Stückzahlen<br /> * A4. händisch lötbar, wenig Bauteile<br /> * A5. Gute GND-Anbindung auf Ansteckmodule/Baseboards<br /> * A6. Auf Steckbrett verwendbar<br /> * A7. Mit 2.54mm Pinheadern verwendbar<br /> * A8. Breakout von möglichst vielen I/Os<br /> * SI. Signal Integrity; PDN. power distribution network<br /> <br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> * S1. Kicad-Design (A1)<br /> * S2. Zwei PCBs mit Pin-kombatiblen Breakout für die package-Linien 04-25 und 40-50 (A2).<br /> *** Die pinouts dieser beiden package-Linien sind nicht ähnlich aber nicht gleich.<br /> * S3. 2-Layer-PCB; max 50mm x 50mm (A3, SI)<br /> * S4. Mindestens 0603; Footprints für händische Bestückung (A4)<br /> * S5. Single row 1.27mm THT pin header (A8, A3, A4)<br /> ** Anordnung/Distanz zueinander: Vielfaches von 2.54mm<br /> ** A6 erfüllt bei Nutzung jedes 2. pins (GND geeignet positionieren)<br /> ** A7 wie folgt erfüllt: Breakout auf 2.54mm double row mittels<br /> *** Adapter oder<br /> *** Ribbon cable mit Klemmstecker (Seite1: 1.27mm single; Seite2: 2.54 double)<br /> * S6. Optionale Bestückung mit 1.27mm THT double row für zusätzliche GND pins (A5, SI)<br /> <br /> == Details (Spezifikation) ==<br /> * D1. Pin header an allen 4 Seiten<br /> * D2. Zwischen QFP und pin header: top layer für Signal; bottom layer GND (A5, SI)<br /> * D3. (Fast) alle caps direkt unter das QFP (D2)<br /> * D4. Möglichst wenig Überschneidungen der Power Traces (SI)<br /> * D5. 0612 caps für HF decoubling (A4, SI, PDN)<br /> * D6. Pcb thickness: 0.6mm oder 0.8mm (SI, PDN)<br /> * D7. Leiterbahnbreite, spacings: 0.150mm; drill: 0.300mm (A3)<br /> <br /> == Bewertung ADC ==<br /> * Den FPGA gibt es im QFP als SA (1Msps ADC) und als SC (ohne ADC). Beim FPGA beträgt der Preisunterschied zwischen SA und SC 4-8EUR. Ein 1Msps ADC kostet ca. 4EUR.<br /> * Der ADC verursacht auch im deaktivierten Zustand einen Stromverbrauch an den ADC-Pins (Device Datasheet Seite 8)<br /> * Bei Verwendung des ADC sind zusätzlich erforderlich: GND-ADC, VREF-ADC, VCC-ADC<br /> ** Dies ist zusätzlich auf 2 Lagen schwierig zu realisieren.<br /> <br /> -&gt; Zunächst auf ADC verzichten und erst einmal schauen, wie gut das PDN ohne die zusätzliche ADC-Beschaltung ist.<br /> <br /> == Betrachtung zum PDN ==<br /> * In der Mitte des Package befindet sich ein GND-Pad. Dieses muss elektrisch gut von allen 4 Seiten mit der GND-Fläche verbunden werden.<br /> * Anzahl supplies, filter<br /> ** Der Fall Single-Supply ohne ADC ist dargestellt in &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot; auf Seite 32 und 33. Hier werden 2 regulators vorgeschlagen.<br /> ** Aus Datei &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot;:<br /> *** Auf Seite 33 wird ein Filter zwischen VCC_ONE und VCCA vorgeschlagen.<br /> *** Auf Seite 32 steht: &quot;Both VCCA and VCC_ONE must share a single power source using proper isolation filter.&quot;<br /> ** Aus Datei &quot;Power Management User Guide&quot;:<br /> *** Bildchen auf Seite 4: Die VCC_ONE pins und VCCA pins sind im Package direkt miteinander verbunden.<br /> ** Anfrage beim Support ergibt: VCCA pins und VCC_ONE pins sind im package NICHT miteinander verbunden.<br /> <br /> * -&gt; Spannungsversorgung des Boards über einen einzelnen 3V3-Pin.<br /> * -&gt; VCC_ONE und VCCO werden auf dem PCB gemeinsam als VCC_ONE_ geführt.<br /> * -&gt; VCCA wird über einen Filter realisiert<br /> <br /> == BOM für das breakout pcb 10M50: ==<br /> * FPGA (1x 52EUR; 25x 44EUR)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/altera/10M50SCE144C8G/544-3129-ND/5284853<br /> <br /> * 01x 0603 Filter<br /> TODO lrs<br /> <br /> * 10x 0603 47uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/GRM188R60J476ME15D/490-13247-1-ND/5877455<br /> <br /> * 18x 0612 1uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/LLL317R71A105MA01L/490-4389-1-ND/1022533<br /> <br /> * MEMS CLK an CLK0 oder CLK1<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/silicon-labs/501JCA100M000CAG/336-2997-ND/4582107<br /> <br /> * 1x 1K(2x) 0606 (config pull down)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043102JP/742C043102JPCT-ND/1124588<br /> <br /> * 1x 10K(2x) 0606 (config pull up)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043103JP/742C043103JPCT-ND/1124587<br /> <br /> * Pin header single row<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Male-Pin-Header-Neu-/111543240426<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Female-Pin-Header-Neu-/111543242032<br /> ODER<br /> <br /> * Pin header double row<br /> http://www.aliexpress.com/item/10-pcs-1-27-mm-lapangan-2x50pin-ganda-baris-laki-laki-Pin-Header-Pin-konektor-Double/32384322952.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/100pcs-lot-Du-Pont-1-27mm-Female-Header-2-36P-Straight-Double-Row-180o-Rohs-high/32352158974.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/10Pcs-Pitch-1-27mm-2x50Pin-100-Pin-Female-Double-Row-Straight-Header-Connector-Socket/32707828068.html<br /> <br /> * PCB<br /> dirty pcb oder andere<br /> <br /> <br /> <br /> == Arbeitspakete ==<br /> === P1 Config pins (DONE) ===<br /> Aufgeführt werden alle config-Pins, die beschalten werden (müssen):<br /> <br /> * CONFIG_SEL -&gt; GND<br /> * CONF_DONE -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * nCONFIG -&gt; VCC_ONE_IO<br /> * nSTATUS -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * TCK -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * JTAGEN -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * Die JTAG pins werden als JTAG oder als I/O genutzt.<br /> **(Abhängig von der Beschaltung JTAGEN sowie von Bitstream-Optionen)<br /> <br /> * Andere config pins dürfen floating sein.<br /> <br /> === P2 Betrachtung Clocks (done): ===<br /> * Im Datenblatt wird auf eine relativ hohe Kopplung der pins im <br /> E144-package hingewiesen. Datenleitungen sollten nicht direkt neben <br /> einem CLK pin mit &quot;hoher&quot; Frequenz angeschlossen werden.<br /> <br /> * CLK auf dem PCB:<br /> ** MEMS_CLK und CLK_EN:<br /> ** CLK0p/n oder CLK1p/n (QFP left)<br /> ** Beide CLK0 und CLK1 sind in allen densities (4K -50K) auf der linken Seite vorhanden.<br /> <br /> * 10M04 besitzt weniger PLLs und weniger CLK-Eingänge. Nach Möglichkeit sollten auch beim PCB mit 10M04 mindestens ein CLK-Eingang auf der linken Seite und ein CLK-Eingang auf der rechten Seite verfügbar sein. Dies sollten dann beim 10M50 ebenfalls CLK-Eingänge sein, um pin-Kompatibilität der breakout-pcbs zu gewährleisten.<br /> <br /> === P3 Betrachtung Unterschiede 10M04 pinout vs 10M50 pinout (done): ===<br /> * 10M04: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301649/m04SC_3.png<br /> * 10M50: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301650/m50SC_3.png<br /> <br /> * VCC, VCCO und GND liegen teilweise unterschiedlich -&gt; für das breakout unkritisch.<br /> * Am package des M04SC befindet sich auf der linken Seite zwischen den JTAG pins (orange) ein I/O pin (grün). Wird dieser pin nicht zum pin-header des pcb herausgeführt, so ist die Pinbelegung des pcb für beide package-Linien (04-25 und 40-50) auch hinsichtlich JTAG sowie hinsichtlich CLK0,1 identisch. <br /> * CLK0,1,2,3 identisch<br /> * PLL_L_CLKOUT identisch<br /> <br /> === P4 Anordnung der caps und Führung der Power traces (DONE) ===<br /> * http://www.mikrocontroller.net/attachment/301761/layout_idee2.png<br /> <br /> === P5 Schematic Symbole und PCB footprints erstellen (TODO) ===<br /> * ggf. mit https://github.com/xesscorp/KiPart<br /> <br /> ===P6 Layout für breakout pcbs erstellen (TODO lrs) ===<br /> * erfordert P5<br /> <br /> === P7 Bestückung (TODO) ===<br /> * erfordert P6<br /> <br /> === P8 Basebord2 Schematic TODO) ===<br /> (für Performance-Tests)<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> * I/O-Pins des FPGA miteinander verbinden<br /> <br /> === P9 Basebord2 Layout (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P8<br /> <br /> === P10 Inbetriebnahme mit Baseboard (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P9<br /> <br /> === P11 Basebord1 Schematic (optional, TODO) ===<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> * Pinheader für typisches NRF24<br /> * Footprint für ESP8266<br /> * Pin header für FTDI UM232H-B (oder ähnlich)<br /> * Pin header für wiz850io<br /> * ...?<br /> <br /> === P12 Basebord1 Layout (optional, TODO) ===<br /> * erfordert P7, P11<br /> <br /> <br /> === Weitere Ideen: ===<br /> * SDRAM mit reduziertem pin count<br /> ...<br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.m-pression.com/solutions/boards/odyssey/max10-teardown odyssey max10 teardown]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Altera_Max10_Breakout_Board&diff=93621 2016-08-11T11:28:57Z

<p>Lrs: Init</p> <hr /> <div>== Warum Max10? ==<br /> * Aktuell (Aug 2016) der einzig verfügbare FPGA in QFP bis 50K LUT.&lt;br /&gt;<br /> **Eignung für geringe Stückzahlen, Handbestückung, Test/Inbetriebnahme<br /> * Geringe BOM: Flash on package, single-supply<br /> * 3 temperature grades für QFP: C,I,A<br /> <br /> == Eigenschaften des Breakout (11.08.16) ==<br /> * 47mm x 47mm<br /> ** passt in Gehäuse mit Außenabmessungen 50mm x 50mm<br /> * MEMS CLK mit CLK_enable<br /> * 120 (4x30) pins single row 1.27<br /> ** davon I/O: 97<br /> ** auf Steckbrett nutzbar (jeder 2. Pin)<br /> ** optionale Bestückung double row für zusätzliche GND pins<br /> <br /> == Überschlagsrechnung BOM-Kosten 10M04SC ==<br /> * 10M04SC, digikey 8,22 EUR (Abnahme 25 Stück) ODER<br /> * 10M04SC, digikey 10,29 EUR (Abnahme 01 Stück)<br /> <br /> * PCB, dirtypcb 0,65 USD (10mal 10x10 für 25USD -&gt; 25/(10*4))<br /> * MEMS CLK, digikey 1,00 EUR<br /> * Caps (keine volle Bestückung für 04SC) 1,xx EUR<br /> * Pin header, ebay/ali 0,35 EUR<br /> 10 bis 15 EUR<br /> <br /> == Anforderungen ==<br /> * A1. OpenSource; Design einfach modifizierbar und verwendbar<br /> * A2. Max10 04K LUT bis 50K LUT QFP single-supply<br /> * A3. geringe Material-Kosten für kleine Stückzahlen<br /> * A4. händisch lötbar, wenig Bauteile<br /> * A5. Gute GND-Anbindung auf Ansteckmodule/Baseboards<br /> * A6. Auf Steckbrett verwendbar<br /> * A7. Mit 2.54mm Pinheadern verwendbar<br /> * A8. Breakout von möglichst vielen I/Os<br /> * SI. Signal Integrity; PDN. power distribution network<br /> <br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> * S1. Kicad-Design (A1)<br /> * S2. Zwei PCBs mit Pin-kombatiblen Breakout für die package-Linien 04-25 und 40-50 (A2).<br /> *** Die pinouts dieser beiden package-Linien sind nicht ähnlich aber nicht gleich.<br /> * S3. 2-Layer-PCB; max 50mm x 50mm (A3, SI)<br /> * S4. Mindestens 0603; Footprints für händische Bestückung (A4)<br /> * S5. Single row 1.27mm THT pin header (A8, A3, A4)<br /> ** Anordnung/Distanz zueinander: Vielfaches von 2.54mm<br /> ** A6 erfüllt bei Nutzung jedes 2. pins (GND geeignet positionieren)<br /> ** A7 wie folgt erfüllt: Breakout auf 2.54mm double row mittels<br /> *** Adapter oder<br /> *** Ribbon cable mit Klemmstecker (Seite1: 1.27mm single; Seite2: 2.54 double)<br /> * S6. Optionale Bestückung mit 1.27mm THT double row für zusätzliche GND pins (A5, SI)<br /> <br /> == Details (Spezifikation) ==<br /> * D1. Pin header an allen 4 Seiten<br /> * D2. Zwischen QFP und pin header: top layer für Signal; bottom layer GND (A5, SI)<br /> * D3. (Fast) alle caps direkt unter das QFP (D2)<br /> * D4. Möglichst wenig Überschneidungen der Power Traces (SI)<br /> * D5. 0612 caps für HF decoubling (A4, SI, PDN)<br /> * D6. Pcb thickness: 0.6mm oder 0.8mm (SI, PDN)<br /> * D7. Leiterbahnbreite, spacings: 0.150mm; drill: 0.300mm (A3)<br /> <br /> == Bewertung ADC ==<br /> * Den FPGA gibt es im QFP als SA (1Msps ADC) und als SC (ohne ADC). Beim FPGA beträgt der Preisunterschied zwischen SA und SC 4-8EUR. Ein 1Msps ADC kostet ca. 4EUR.<br /> * Der ADC verursacht auch im deaktivierten Zustand einen Stromverbrauch <br /> an den ADC-Pins (Device Datasheet Seite 8)<br /> * Bei Verwendung des ADC sind zusätzlich erforderlich: GND-ADC, VREF-ADC, VCC-ADC<br /> ** Dies ist zusätzlich auf 2 Lagen schwierig zu realisieren.<br /> <br /> -&gt; Zunächst auf ADC verzichten und erst einmal schauen, wie gut das PDN ohne die zusätzliche ADC-Beschaltung ist.<br /> <br /> == Betrachtung zum PDN ==<br /> * In der Mitte des Package befindet sich ein GND-Pad. Dieses muss elektrisch gut von allen 4 Seiten mit der GND-Fläche verbunden werden.<br /> * Anzahl supplies, filter<br /> ** Der Fall Single-Supply ohne ADC ist dargestellt in &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot; auf Seite 32 und 33. Hier werden 2 regulators vorgeschlagen.<br /> ** Aus Datei &quot;Device Family Pin Connection Guidelines&quot;:<br /> *** Auf Seite 33 wird ein Filter zwischen VCC_ONE und VCCA vorgeschlagen.<br /> *** Auf Seite 32 steht: &quot;Both VCCA and VCC_ONE must share a single power source using proper isolation filter.&quot;<br /> ** Aus Datei &quot;Power Management User Guide&quot;:<br /> *** Bildchen auf Seite 4: Die VCC_ONE pins und VCCA pins sind im Package direkt miteinander verbunden.<br /> ** Anfrage beim Support ergibt: VCCA pins und VCC_ONE pins sind im package NICHT miteinander verbunden.<br /> <br /> * -&gt; Spannungsversorgung des Boards über einen einzelnen 3V3-Pin.<br /> * -&gt; VCC_ONE und VCCO werden auf dem PCB gemeinsam als VCC_ONE_ geführt.<br /> * -&gt; VCCA wird über einen Filter realisiert<br /> <br /> == BOM für das breakout pcb 10M50: ==<br /> * FPGA (1x 52EUR; 25x 44EUR)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/altera/10M50SCE144C8G/544-3129-ND/5284853<br /> <br /> * 01x 0603 Filter<br /> TODO lrs<br /> <br /> * 10x 0603 47uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/GRM188R60J476ME15D/490-13247-1-ND/5877455<br /> <br /> * 18x 0612 1uF<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/LLL317R71A105MA01L/490-4389-1-ND/1022533<br /> <br /> * MEMS CLK an CLK0 oder CLK1<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/silicon-labs/501JCA100M000CAG/336-2997-ND/4582107<br /> <br /> * 1x 1K(2x) 0606 (config pull down)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043102JP/742C043102JPCT-ND/1124588<br /> <br /> * 1x 10K(2x) 0606 (config pull up)<br /> http://www.digikey.de/product-detail/de/cts-resistor-products/742C043103JP/742C043103JPCT-ND/1124587<br /> <br /> * Pin header single row<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Male-Pin-Header-Neu-/111543240426<br /> http://www.ebay.de/itm/10Stk-50Pin-50P-1-27MM-Gold-Plated-Single-Row-Straight-Female-Pin-Header-Neu-/111543242032<br /> ODER<br /> <br /> * Pin header double row<br /> http://www.aliexpress.com/item/10-pcs-1-27-mm-lapangan-2x50pin-ganda-baris-laki-laki-Pin-Header-Pin-konektor-Double/32384322952.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/100pcs-lot-Du-Pont-1-27mm-Female-Header-2-36P-Straight-Double-Row-180o-Rohs-high/32352158974.html<br /> http://www.aliexpress.com/item/10Pcs-Pitch-1-27mm-2x50Pin-100-Pin-Female-Double-Row-Straight-Header-Connector-Socket/32707828068.html<br /> <br /> * PCB<br /> dirty pcb oder andere<br /> <br /> <br /> <br /> == Arbeitspakete ==<br /> === P1 Config pins (DONE) ===<br /> Aufgeführt werden alle config-Pins, die beschalten werden (müssen):<br /> <br /> * CONFIG_SEL -&gt; GND<br /> * CONF_DONE -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * nCONFIG -&gt; VCC_ONE_IO<br /> * nSTATUS -&gt; 10K pull-up (QFP top, dunkel-gelb)<br /> * TCK -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * JTAGEN -&gt; 1K pull-down (QFP left, hell-gelb)<br /> * Die JTAG pins werden als JTAG oder als I/O genutzt.<br /> **(Abhängig von der Beschaltung JTAGEN sowie von Bitstream-Optionen)<br /> <br /> * Andere config pins dürfen floating sein.<br /> <br /> === P2 Betrachtung Clocks (done): ===<br /> * Im Datenblatt wird auf eine relativ hohe Kopplung der pins im <br /> E144-package hingewiesen. Datenleitungen sollten nicht direkt neben <br /> einem CLK pin mit &quot;hoher&quot; Frequenz angeschlossen werden.<br /> <br /> * CLK auf dem PCB:<br /> ** MEMS_CLK und CLK_EN:<br /> ** CLK0p/n oder CLK1p/n (QFP left)<br /> ** Beide CLK0 und CLK1 sind in allen densities (4K -50K) auf der linken Seite vorhanden.<br /> <br /> * 10M04 besitzt weniger PLLs und weniger CLK-Eingänge. Nach Möglichkeit sollten auch beim PCB mit 10M04 mindestens ein CLK-Eingang auf der linken Seite und ein CLK-Eingang auf der rechten Seite verfügbar sein. Dies sollten dann beim 10M50 ebenfalls CLK-Eingänge sein, um pin-Kompatibilität der breakout-pcbs zu gewährleisten.<br /> <br /> === P3 Betrachtung Unterschiede 10M04 pinout vs 10M50 pinout (done): ===<br /> * 10M04: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301649/m04SC_3.png<br /> * 10M50: http://www.mikrocontroller.net/attachment/301650/m50SC_3.png<br /> <br /> * VCC, VCCO und GND liegen teilweise unterschiedlich -&gt; für das breakout unkritisch.<br /> * Am package des M04SC befindet sich auf der linken Seite zwischen den JTAG pins (orange) ein I/O pin (grün). Wird dieser pin nicht zum pin-header des pcb herausgeführt, so ist die Pinbelegung des pcb für beide package-Linien (04-25 und 40-50) auch hinsichtlich JTAG sowie hinsichtlich CLK0,1 identisch. <br /> * CLK0,1,2,3 identisch<br /> * PLL_L_CLKOUT identisch<br /> <br /> === P4 Anordnung der caps und Führung der Power traces (DONE) ===<br /> * http://www.mikrocontroller.net/attachment/301761/layout_idee2.png<br /> <br /> === P5 Schematic Symbole und PCB footprints erstellen (TODO) ===<br /> * ggf. mit https://github.com/xesscorp/KiPart<br /> <br /> ===P6 Layout für breakout pcbs erstellen (TODO lrs) ===<br /> * erfordert P5<br /> <br /> === P7 Bestückung (TODO) ===<br /> * erfordert P6<br /> <br /> === P8 Basebord2 Schematic TODO) ===<br /> (für Performance-Tests)<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> * I/O-Pins des FPGA miteinander verbinden<br /> <br /> === P9 Basebord2 Layout (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P8<br /> <br /> === P10 Inbetriebnahme mit Baseboard (TODO) ===<br /> * erfordert P7, P9<br /> <br /> === P11 Basebord1 Schematic (optional, TODO) ===<br /> * JTAG<br /> * Jumper für configpin JTAGEN<br /> * USB conn<br /> * LDO an USB conn<br /> * Pinheader für typisches NRF24<br /> * Footprint für ESP8266<br /> * Pin header für FTDI UM232H-B (oder ähnlich)<br /> * Pin header für wiz850io<br /> * ...?<br /> <br /> === P12 Basebord1 Layout (optional, TODO) ===<br /> * erfordert P7, P11<br /> <br /> <br /> === Weitere Ideen: ===<br /> * SDRAM mit reduziertem pin count<br /> ...<br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.m-pression.com/solutions/boards/odyssey/max10-teardown odyssey max10 teardown]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=89709 2015-09-11T22:49:18Z

<p>Lrs: /* Links */</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [https://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=single#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 7 MBit/s]&lt;br/&gt;<br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=7&amp;t=24 Beitrag Espressif-Form: UART loopback: 4.5 Mbps]<br /> &lt;br/&gt;<br /> Bei den chinesischen Modulen mit Firmware 0.9.1 werden Ping Befehle unabhängig von der Paketgröße typischerweise in 30-150ms beantwortet. Datenpakete, die man vom PC aus an das Modul sendet werden unabhängig von der Paketgröße typischerweise nach 100-200ms quittiert.<br /> <br /> === Power-/Sleep-Modes ===<br /> Der Stromverbrauch des ESP8266 ist abhängig von vielen Faktoren, er läßt sich aber durch geschickte Programmierung durchaus deutlich senken.&lt;br/&gt;<br /> So ist es nicht notwendig, dass das WIFI-Modem oder der Mikrocontroller ständig läuft um z.B. eine WLAN-Türklingel zu realisieren. Im &quot;Deep-Sleep&quot; würde der ESP8266 dann nur 10uA verbrauchen, bis er über einen GPI-Interrupt geweckt wird und die Meldung absetzt.&lt;br/&gt;<br /> Zu beachten ist, dass in diesem Moment die WLAN und Netzwerkanmeldung neu startet und hierfür eine gewisse Zeit benötigt wird.&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=6&amp;t=133 detailierte Übersicht der verschieden Modi und deren Stromverbrauch von Espressif]&lt;br/&gt;<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> &lt;br&gt;<br /> Die Firmware 0.9.1 unterstützt bis zu vier gleichzeitige TCP oder UDP Verbindungen. Sie kann sich in vorhandene WLAN Netze einbuchen, aber auch selbst Access-Point mit DHCP Server sein. Der Access-Point ist zu Android kompatibel (mit 4.1.2 getestet).<br /> &lt;br/&gt;<br /> Die Firmware enthält jedoch keinen Router. Mehrere Computer, die mit dem Modul als Access-Point verbunden sind, können keine Verbindung zueinander aufbauen.<br /> Das Feature nennt sich AP Isolation.<br /> &lt;br /&gt;<br /> #Produktbeschreibung: [[http://playground.boxtec.ch/doku.php/wireless/esp8266]]<br /> <br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> ====ESP8266-01====<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;.<br /> ====ESP8266-07====<br /> Achtung, beim ESP8266-07 Modul sind einige mit vertauschten Beschriftungen von GPIO4 und GPIO5 unterwegs!!.<br /> <br /> == Möglichkeiten der Nutzung und Programmierung ==<br /> ===== Benutzung einer Firmware =====<br /> Verschiedene Projekte betreiben die Entwicklung einer Firmware. Man kann die Firmware &quot;einfach nur&quot; flashen und benutzen oder sich auch aktiv an der Entwicklung beteiligen. Es gibt unter anderem folgende Projekte:<br /> * AT-Befehle: Firmware, mit welcher das Modul über UART angesprochen wird.<br /> * Micropython: Firmware, die das Ablaufen von Python Scripts ermöglicht<br /> * Lua: Firmware, die das Ablaufen von Lua-Scripts ermöglicht<br /> ===== Erstellen (Kompilieren) einer Firmware =====<br /> Für die Erstellung einer individuellen Firmware gibt es zwei Möglichkeiten:<br /> * Software Development Kit (SDK): Erstellen einer Firmware mit einer GCC-Toolchain<br /> * Arduino IDE: Erstellen einer Firmware mit einer Arduino IDE<br /> Projekte, die eine Firmware für das ESP8266 entwickeln (siehe vorheriger Abschnitt), benutzen eine dieser beiden Möglichkeiten.<br /> <br /> === Firmware flashen/updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=5&amp;t=433 Flash Download Tool vom Hersteller] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> Der Hersteller veröffentlich regelmässig [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5 Firmwareupdates] als Bestandteil des esp_iot_sdk. Die Firmware-Dateien befinden sich im Verzeichnis bin. Das Update wird beispielweise für Firmware 0.9.5 folgendermaßen durchgeführt: &lt;br&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> python esptool.py --baud 9600 --port com6 write_flash 0x00000 boot_v1.2.bin 0x01000 at/user1.512.new.bin 0x3e000 blank.bin 0x7e000 blank.bin<br /> &lt;/pre&gt;<br /> <br /> Abhängig von der Flashgröße muß man die Firmware ab Version 1.0.1 selbst compilieren. Siehe Diskussion [http://www.esp8266.com/viewtopic.php?p=16515 hier] und [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=16&amp;t=400 hier].<br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, dass wir mehrere Verbindungen gleichzeitig haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, dass wir mehrere Verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSERVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über einen TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgendermaßen angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum Senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgenderweise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviele Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z. B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 Zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt; &gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> ==Checkliste bei Problemen mit dem Modul/Compiler/SDK==<br /> Bitte berücksichtige bei der Frage nach Hilfestellung zu Deinem Problem die folgende Checkliste.<br /> <br /> '''Bei Problemen mit der AT-Firmware/UART-Ansteuerung mit Mikrocontroller'''<br /> # Was nutzt Du für die Stromversorgung?&lt;br/&gt;(Ganz knapp benennen, so dass Rückschlüsse auf Spannung und Stromstärke möglich sind)<br /> # Welche Firmware-Version verwendest Du und von woher hast Du sie?<br /> # Welchen Mikrocontroller verwendest Du?<br /> # Welche Baudrate verwendest Du?<br /> # &quot;Sieht&quot; das Modul den AP, &quot;sieht&quot; der PC das Modul?<br /> # Funktioniert ein Connect?<br /> # Welche AT-Befehlssequenz verwendest Du und was antwortet das Modul?<br /> <br /> '''Bei Problemen mit dem SDK/Compiler'''<br /> # Benutzt Du die neuste, offizielle VM?&lt;br/&gt;(Diese ist ausgelegt für das neueste SDK)<br /> # Benutzt Du das neueste, offizielle SDK? Welche Version benutzt Du?&lt;br/&gt;(Es werden regelmäßig Bugfixes und Erweiterungen eingepflegt)<br /> # Kannst Du die SDK-Beispiele (IoT,AT) entsprechend der offiziellen Anleitung kompilieren, flashen und läuft es?<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [https://en.wikipedia.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Eintrag auf en.wikipedia.org]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [https://hackaday.com/tag/esp8266/ Hackaday Posts zu ESP8266]&lt;br/&gt;<br /> [http://espressif.com/en/products/esp8266/ ESP8266-Seite des Herstellers]&lt;br/&gt;<br /> [http://bbs.espressif.com/ ESP8266-Forum des Herstellers]&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/348772 Topic neu im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic alt im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> [http://blog.thomasheldt.de/ Viele Projekte und Informationen zum ESP8266]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://espressif.com/en/espressif-systems/contact-us/ Offizieller Espressif Vertriebskanal] (Sample Purchase)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 2€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.ebay.de Ebay]<br /> ab 3€ inkl. Versand, Einzelstückpreis: ESP-01/02/03/04/05&lt;br/&gt;<br /> (Suchbegriff: ESP8266, Option Artikelstandort: &quot;Weltweit&quot;)&lt;br/&gt;<br /> (10 Stück ab 27 EUR inkl. Versand; Suchbegriff: 10pcs ESP8266)&lt;br/&gt;<br /> ab 3.20€ inkl. Versand, Einzelstückpreis: ESP-07/08/09/11&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-01,ESP-02, ESP-03,ESP-05,ESP-07) ab 5.49€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://www.it-wns.de/themes/suche/index.php?suchekategorie=&amp;sucheallgemein=esp8266 IT-WNS.de] (ESP-01,ESP-03,ESP-07,ESP-12) ab 5.49€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/index.php?cPath=21 In-Circuit.de] ESP-ADC DIL Modul mit ESP8266EX 9.90€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> [http://esp8266.de esp8266.de] DE Support und Sammelbestellung (ab 2.81 EUR ) &lt;br/&gt;<br /> [http://www.watterott.com/index.php?page=search&amp;desc=off&amp;sdesc=off&amp;keywords=ESP8266 watterott.com] ab ~ 4€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> <br /> ==Anderes==<br /> *[http://www.mikrocontroller.net/articles/ESP8266-CPCB PCB für Community-Modul (Vorschlag)]<br /> *[http://fkainka.de/esp8266-in-der-arduino-ide/ ESP8266 mit Arduino IDE programmieren]<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=89688 2015-09-08T07:43:01Z

<p>Lrs: /* Bezugsquellen */</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [https://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=single#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 7 MBit/s]&lt;br/&gt;<br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=7&amp;t=24 Beitrag Espressif-Form: UART loopback: 4.5 Mbps]<br /> &lt;br/&gt;<br /> Bei den chinesischen Modulen mit Firmware 0.9.1 werden Ping Befehle unabhängig von der Paketgröße typischerweise in 30-150ms beantwortet. Datenpakete, die man vom PC aus an das Modul sendet werden unabhängig von der Paketgröße typischerweise nach 100-200ms quittiert.<br /> <br /> === Power-/Sleep-Modes ===<br /> Der Stromverbrauch des ESP8266 ist abhängig von vielen Faktoren, er läßt sich aber durch geschickte Programmierung durchaus deutlich senken.&lt;br/&gt;<br /> So ist es nicht notwendig, dass das WIFI-Modem oder der Mikrocontroller ständig läuft um z.B. eine WLAN-Türklingel zu realisieren. Im &quot;Deep-Sleep&quot; würde der ESP8266 dann nur 10uA verbrauchen, bis er über einen GPI-Interrupt geweckt wird und die Meldung absetzt.&lt;br/&gt;<br /> Zu beachten ist, dass in diesem Moment die WLAN und Netzwerkanmeldung neu startet und hierfür eine gewisse Zeit benötigt wird.&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=6&amp;t=133 detailierte Übersicht der verschieden Modi und deren Stromverbrauch von Espressif]&lt;br/&gt;<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> &lt;br&gt;<br /> Die Firmware 0.9.1 unterstützt bis zu vier gleichzeitige TCP oder UDP Verbindungen. Sie kann sich in vorhandene WLAN Netze einbuchen, aber auch selbst Access-Point mit DHCP Server sein. Der Access-Point ist zu Android kompatibel (mit 4.1.2 getestet).<br /> &lt;br/&gt;<br /> Die Firmware enthält jedoch keinen Router. Mehrere Computer, die mit dem Modul als Access-Point verbunden sind, können keine Verbindung zueinander aufbauen.<br /> Das Feature nennt sich AP Isolation.<br /> &lt;br /&gt;<br /> #Produktbeschreibung: [[http://playground.boxtec.ch/doku.php/wireless/esp8266]]<br /> <br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> ====ESP8266-01====<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;.<br /> ====ESP8266-07====<br /> Achtung, beim ESP8266-07 Modul sind einige mit vertauschten Beschriftungen von GPIO4 und GPIO5 unterwegs!!.<br /> <br /> == Möglichkeiten der Nutzung und Programmierung ==<br /> ===== Benutzung einer Firmware =====<br /> Verschiedene Projekte betreiben die Entwicklung einer Firmware. Man kann die Firmware &quot;einfach nur&quot; flashen und benutzen oder sich auch aktiv an der Entwicklung beteiligen. Es gibt unter anderem folgende Projekte:<br /> * AT-Befehle: Firmware, mit welcher das Modul über UART angesprochen wird.<br /> * Micropython: Firmware, die das Ablaufen von Python Scripts ermöglicht<br /> * Lua: Firmware, die das Ablaufen von Lua-Scripts ermöglicht<br /> ===== Erstellen (Kompilieren) einer Firmware =====<br /> Für die Erstellung einer individuellen Firmware gibt es zwei Möglichkeiten:<br /> * Software Development Kit (SDK): Erstellen einer Firmware mit einer GCC-Toolchain<br /> * Arduino IDE: Erstellen einer Firmware mit einer Arduino IDE<br /> Projekte, die eine Firmware für das ESP8266 entwickeln (siehe vorheriger Abschnitt), benutzen eine dieser beiden Möglichkeiten.<br /> <br /> === Firmware flashen/updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=5&amp;t=433 Flash Download Tool vom Hersteller] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> Der Hersteller veröffentlich regelmässig [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5 Firmwareupdates] als Bestandteil des esp_iot_sdk. Die Firmware-Dateien befinden sich im Verzeichnis bin. Das Update wird beispielweise für Firmware 0.9.5 folgendermaßen durchgeführt: &lt;br&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> python esptool.py --baud 9600 --port com6 write_flash 0x00000 boot_v1.2.bin 0x01000 at/user1.512.new.bin 0x3e000 blank.bin 0x7e000 blank.bin<br /> &lt;/pre&gt;<br /> <br /> Abhängig von der Flashgröße muß man die Firmware ab Version 1.0.1 selbst compilieren. Siehe Diskussion [http://www.esp8266.com/viewtopic.php?p=16515 hier] und [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=16&amp;t=400 hier].<br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, dass wir mehrere Verbindungen gleichzeitig haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, dass wir mehrere Verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSERVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über einen TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgendermaßen angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum Senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgenderweise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviele Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z. B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 Zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt; &gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> ==Checkliste bei Problemen mit dem Modul/Compiler/SDK==<br /> Bitte berücksichtige bei der Frage nach Hilfestellung zu Deinem Problem die folgende Checkliste.<br /> <br /> '''Bei Problemen mit der AT-Firmware/UART-Ansteuerung mit Mikrocontroller'''<br /> # Was nutzt Du für die Stromversorgung?&lt;br/&gt;(Ganz knapp benennen, so dass Rückschlüsse auf Spannung und Stromstärke möglich sind)<br /> # Welche Firmware-Version verwendest Du und von woher hast Du sie?<br /> # Welchen Mikrocontroller verwendest Du?<br /> # Welche Baudrate verwendest Du?<br /> # &quot;Sieht&quot; das Modul den AP, &quot;sieht&quot; der PC das Modul?<br /> # Funktioniert ein Connect?<br /> # Welche AT-Befehlssequenz verwendest Du und was antwortet das Modul?<br /> <br /> '''Bei Problemen mit dem SDK/Compiler'''<br /> # Benutzt Du die neuste, offizielle VM?&lt;br/&gt;(Diese ist ausgelegt für das neueste SDK)<br /> # Benutzt Du das neueste, offizielle SDK? Welche Version benutzt Du?&lt;br/&gt;(Es werden regelmäßig Bugfixes und Erweiterungen eingepflegt)<br /> # Kannst Du die SDK-Beispiele (IoT,AT) entsprechend der offiziellen Anleitung kompilieren, flashen und läuft es?<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/348772 Topic neu im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic alt im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> [http://blog.thomasheldt.de/ Viele Projekte und Informationen zum ESP8266]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://espressif.com/en/espressif-systems/contact-us/ Offizieller Espressif Vertriebskanal] (Sample Purchase)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 2€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.ebay.de Ebay]<br /> ab 3€ inkl. Versand, Einzelstückpreis: ESP-01/02/03/04/05&lt;br/&gt;<br /> (Suchbegriff: ESP8266, Option Artikelstandort: &quot;Weltweit&quot;)&lt;br/&gt;<br /> (10 Stück ab 27 EUR inkl. Versand; Suchbegriff: 10pcs ESP8266)&lt;br/&gt;<br /> ab 3.20€ inkl. Versand, Einzelstückpreis: ESP-07/08/09/11&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-01,ESP-02, ESP-03,ESP-05,ESP-07) ab 5.49€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://www.it-wns.de/themes/suche/index.php?suchekategorie=&amp;sucheallgemein=esp8266 IT-WNS.de] (ESP-01,ESP-03,ESP-07,ESP-12) ab 5.49€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/index.php?cPath=21 In-Circuit.de] ESP-ADC DIL Modul mit ESP8266EX 9.90€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> [http://esp8266.de esp8266.de] DE Support und Sammelbestellung (ab 2.81 EUR ) &lt;br/&gt;<br /> [http://www.watterott.com/index.php?page=search&amp;desc=off&amp;sdesc=off&amp;keywords=ESP8266 watterott.com] ab ~ 4€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> <br /> ==Anderes==<br /> *[http://www.mikrocontroller.net/articles/ESP8266-CPCB PCB für Community-Modul (Vorschlag)]<br /> *[http://fkainka.de/esp8266-in-der-arduino-ide/ ESP8266 mit Arduino IDE programmieren]<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=89645 2015-08-30T09:50:32Z

<p>Lrs: klein</p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines flexiblen 1-wire, low-cost Hausbusses mittels 2.4GHz-SoCs über RG58-Koaxialkabel. Stand 2015.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen, Annahmen:<br /> ** Typische maximale Sendeleistung des SoCs: 20dB<br /> ** Typische maximale Sensibilität des SoCs: -80dBm<br /> ** Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> ** Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> ** Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == Anforderungen an die Module ==<br /> * Geringer Platzbedarf, Kosten, Stromverbrauch<br /> * Hochintegriert: CPU und Speicher on package<br /> <br /> == Mögliche Technologien ==<br /> Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile verschiedener Technologien kurz vorgestellt. Prinzipiell können mehrere Systeme auf dem selben Kabel betrieben parallel betrieben werden, solang die Kanäle nicht überlappen.<br /> === WLAN ===<br /> ==== Vorteile ====<br /> Für WLAN werden unter anderem Module mit Espressif ESP8266, Marvell Avastar 88W8782/88W8782U und TI CC3200 angeboten. WLAN-Module können einen relativ hohen Datendurchsatz erzielen. Als Master kann ein handelsüblicher Accesspoint genutzt werden. WLAN-Module detektieren und bewältigen Kollisionen automatisch und realisieren von alle Schichten des OSI-Modells über TCP/IP bis hin zur Anwendungsschicht (z.B. HTTP).<br /> ==== Nachteile ====<br /> Das für den Nutzer vollständig transparente Management von Kollisionen, die Realisierung des OSI-Modells bis hin zur Anwendungsschicht und die hohe Performanz von WLAN führen zu einem relativ hohen [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=6&amp;t=133 Stromverbrauch] von bis zu 56mA für das Empfangen. Folglich benötigen 50 Module für Lampen und Steckdosen bereits allein für die Empfangsbereitschaft 11,2 Watt: 0,056A*50*4V (4V = 3V3 zzgl. Wandlerverluste).<br /> Die Pinouts der aktuell angeboten ICs (Stand 09/2015) sind nicht auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert.<br /> Der Flash-Speicher befindet sich nicht im Package. Deshalb ist ein separater Flash-IC auf dem PCB erforderlich. Diese Speicherung des Programmcodes in separatem Flash-Speicher steht der Nutzung bei sicherheitsrelevanten Anwendungen entgegen.<br /> Günstige Module aus China weisen eine wechselnde Qualität hinsichtlich der verwendeten Bauteile auf und sind nicht für die Verwendung mit DC-führenden Koaxialkabeln vorgesehen. <br /> <br /> === Nordic nRF52 (favorisiert, Stand 09/2015) ===<br /> siehe https://www.mikrocontroller.net/articles/%C3%9Cbersicht_Funkmodule#nRF52<br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul (TODO: rework)==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :*: Diese Verzögerung kann versteckt werden, indem bereits beim Aufruf des GUI-Programms oder beim Aufruf eines Untermenüs in der GUI die WLAN-Module aufgeweckt und wach gehalten werden. Anschließend reagieren die WLAN-Module unmittelbar auf die Auswahl einer Funktion.<br /> :* Für die Strecke &quot;Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais&quot; tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> == Stresstest der WLAN-Module ==<br /> Bei sehr günstigen WLAN-Modulen werden günstige Komponenten mit hohen Fertigungstoleranzen verwendet (Soll-Wert, Temperatur-Drift, Bestückung). Auch die Chips unterliegen Fertigungstoleranzen. Es bietet sich daher insbesondere vor dem Einbau selbst importierter Module an, diese einem Stresstest zu unterziehen und beispielsweise die schlechtesten 5% auszusortieren (insofern sich diese identifizieren lassen).<br /> <br /> Mögliche Testparameter:<br /> * Undervoltage<br /> * Höhere Taktrate<br /> * SRAM-Test<br /> * Flash-Speicher-Test<br /> <br /> Getestet werden kann<br /> * die Fehlerfreiheit von Lese- und Schreibzugriffen, von Berechnungen sowie beim Versenden und Empfangen von Daten-Paketen<br /> * die Genauigkeit des Oszillators (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> * Drift der WLAN-Frequenzen aufgrund von Temperatur-Drift (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> <br /> Für einen solchen Stresstest kann eine Stresstest-Firmware erstellt werden, die einmalig auf das Modul aufgespielt wird. Der Stresstest läuft dann einige Minuten lang automatisiert ab.<br /> <br /> == Erkennen von Manipulationen ==<br /> Das Anbringen einer Verzweigung verändert die Signalstärken auf dem gesamten Bus, weil ein Teil der Signalenergie nun auch in den neuen Zweig hinein läuft. Ungewöhnliche Veränderungen der WLAN-Signalstärke im laufenden Betrieb deuten auf eine solche Manipulation oder einen Defekt hin.<br /> <br /> == Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014) ==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=%C3%9Cbersicht_Funkmodule&diff=89644 2015-08-30T09:49:17Z

<p>Lrs: nRF52 bei details</p> <hr /> <div>Hier eine kleine Übersicht über die vorhanden Funkmodule. in Arbeit !!!<br /> <br /> == Übersicht ==<br /> <br /> === Module ===<br /> <br /> {| class=&quot;wikitable&quot;<br /> |-<br /> ! !! [[RFM12|RFM12B]] !! [[RFM69|RFM69(H)(C)W]] !! [[NRF24L01_Tutorial|nRF24L01+]] !! [[ESP8266]] !! EMW3162<br /> |-<br /> | für neue Designs empfohlen (Stand: Jan 2015)|| ja &lt;strike&gt;discontinued!&lt;/strike&gt; || ja || ja || ja || ja<br /> |-<br /> | Frequenz || 433, 868 Mhz || 315, 433, 868, 915 Mhz || 2,4 Ghz || colspan=&quot;2&quot; style=&quot;text-align:center&quot; | 2,4 Ghz (WLAN 802.11b/g/n)<br /> |-<br /> | Versorgungsspannung || 2,2 - 3,8 V || 1,8 - 3,6 V || 1,9 - 3,6 V || 3,3 V || 3,3V<br /> |-<br /> | Max. Datenrate || 115,2 kbit/s || 300 kbit/s || 2 Mbit/s || 4,5-7 Mbit/s &lt;ref&gt;http://www.mikrocontroller.net/articles/ESP8266#Datendurchsatz.2FPerformanz&lt;/ref&gt; &lt;ref&gt;http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=single#3857630&lt;/ref&gt; || bis 20 Mbit/s&lt;ref&gt;http://www.seeedstudio.com/depot/EMW3162-WiFi-Module-p-2122.html&lt;/ref&gt;<br /> |-<br /> | Min. Datenrate || 1,2 kbit/s || 1,2 kbit/s || 0,5 Mbit/s || colspan=&quot;2&quot; style=&quot;text-align:center&quot; | ? Mbit/s<br /> |-<br /> | Stromaufnahme (TX/RX/Sleep) || 22 mA/11 mA/0,3 µA || 45 mA/16 mA/0,1 µA&lt;br&gt;130 mA/16 mA/0,1 µA (HCW) || 11,3 mA/13,3 mA/0,9 µA&lt;br&gt;115 mA/13,3 mA/0,9 µA (PA) || 215 mA/60 mA/0,9 µA || 24mA (20kbit/s), 320mA (max) / 52-59mA / 7mA (connected), 200 µA (sleep), 2µA (off)<br /> |-<br /> | Sendeleistung || +5 dBm || +13 dBm (~20 mW !)&lt;br /&gt;+20 dBm (HCW) || 0 dBm&lt;br /&gt;+20 dBm (mit PA) || +15 dBm (802.11g/n)&lt;br /&gt;+18,5 dBm (802.11b) || +14,5 dBm (802.11n)&lt;br /&gt;+15,5 dBm (802.11g)&lt;br /&gt;+18,5 dBm (802.11b)<br /> |- <br /> | Empfindlichkeit || -105 dBm || -120 dBm || -94 dBm || -98 dBm (802.11b)&lt;br /&gt;-93 dBm (802.11g) || -96 dBm (802.11b)&lt;br /&gt;-90 dBm (802.11g)&lt;br /&gt;-89 dBm (802.11n)<br /> |-<br /> | Reichweite || + || ++ || - || - || -<br /> |-<br /> | Paketmanagement || keines || Prüfsumme, Adresse, Retransmit, Verschlüsslung || Prüfsumme, Adresse, Retransmit || IPv4&lt;br&gt;(TCP und UDP) || IPv4 und IPv6&lt;br&gt;(TCP und UDP)<br /> |-<br /> | Verschlüsselung || - || + (AES in Hardware) || - || colspan=&quot;2&quot; style=&quot;text-align:center&quot; | + (WLAN Verschlüsslung)<br /> |-<br /> | FIFO Size || 16 Bit || 66 Bytes || 3 separate 32 bytes TX and RX FIFOs || ? || ?<br /> |-<br /> | Support im Forum || ++ || ○ || ++ || + || ○<br /> |-<br /> | einfache Lib (Prüfsumme, Sender, Retransmit) || ? || ja, siehe Links || ja, siehe Links || Firmware buggy (01.2015) || WICED, UART Firmware<br /> |-<br /> |Preis (01.2015) || 3-5 € || 4-6 € || 1 € || 1 € || 8-10€<br /> |-<br /> |Verfügbarkeit (01.2015) || ++ || + || ++ || ++ || +<br /> |-<br /> |Bezugsquellen (01.2015) || ebay, Ali || [http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?S_TEXT=RFM69 Pollin], Ali || ebay, Ali || ebay, Ali, [http://www.amazon.de/s/url=search-alias%3Daps&amp;field-keywords=esp8266ex Amazon] || Ali, [http://www.seeedstudio.com/depot/EMW3162-WiFi-Module-p-2122.html Seedstudio]<br /> |-<br /> |Tauglichkeit Hausbus || + || ++ || ○ || ○ || ○<br /> |-<br /> |}<br /> <br /> === Frequenzen ===<br /> <br /> siehe auch [[Allgemeinzuteilung]]<br /> <br /> {| class=&quot;wikitable&quot;<br /> |-<br /> ! !! 433 Mhz !! 868 Mhz !! 2400 Mhz (2,4 Ghz)<br /> |-<br /> | Sendeleistung || 10 mW ERP || 10-500 mW ERP|| 10 mW ERP&lt;br /&gt;100 mW EIRP<br /> |-<br /> | Duty Cycle || keinen || 0,1-10 % || keinen<br /> |-<br /> | Reichweite || ++ || + || - <br /> |-<br /> | Störung durch andere || + || ○ || ++ <br /> |-<br /> |}<br /> <br /> == Details zu den Modulen ==<br /> <br /> === RFM12B ===<br /> <br /> Die RFM12(B) sind wohl die Urgesteine der drahtlosen Kommunikation: Tausendfach erprobt!<br /> <br /> * [[AVR RFM12]]<br /> * [[RFM12 Protokoll Stack]]<br /> * [[RF_SOAP]]<br /> * [[Pollin_Funk-AVR-Evaluationsboard]]<br /> <br /> === RFM69 ===<br /> <br /> Der RFM69 ist der Nachfolger des RFM12B. Er untersützt mehr Frequenzen und hat eine leicht bessere Sendeleistung. Die größten Neuerungen sind die integrierte AES-Verschlüsselung sowie das eingebaute Paketmanagement, das sich um Prüfsummen, Adressen und Re-Transmits kümmert. Daher bringen sie alles in Hardware mit, was für eine sichere, drahtlose Kommunikation nötig ist.<br /> <br /> Es gibt folgende Module:<br /> * RFM69HCW, mit zusätzlicher PA, (+20 dBm TX)<br /> * RFM69HW, mit zusätzlicher PA, (+20 dBm TX)<br /> * RFM69CW, Pinkompatibel zum RFM12B<br /> * RFM69W<br /> <br /> Links:<br /> * [https://github.com/LowPowerLab/RFM69 RFM69 Lib zur Ansteuerung mit Arduino]<br /> * [http://www.airspayce.com/mikem/arduino/RadioHead/index.html RadioHead Lib zum Aufbau eines MESH-Netzwerkes]<br /> * [http://www.mikrocontroller.net/topic/332579 Thread im Forum: Wer verwendet RFM69]<br /> <br /> === nRF24L01+ ===<br /> <br /> Die wohl billigsten Funkmodule. Funken im 2,4 Ghz Band und haben alles in Hardware integriert für eine einfache Kommunikation. Gibt es schon länger am Markt, daher gibt es schon viele erprobte Bibliotheken für die Ansteuerung vom Arduino, RaspberryPi, ...<br /> <br /> Achtung! Nicht mit nRF24L01 (ohne Plus) verwechseln. Diese Module werden nicht mehr hergestellt und sind veraltet!<br /> <br /> * [http://tmrh20.github.io/RF24/ Bibliothek für die Ansteuerung über Arduino, RaspberryPi, Intel Galileo...]<br /> * [http://tmrh20.github.io/RF24Network/ Bibliothek für eine ZigBee ähnliche Kommunikation (Mesh Nettwerk)]<br /> <br /> === nRF52 ===<br /> Die [https://www.nordicsemi.com/eng/Products/Bluetooth-Smart-Bluetooth-low-energy/nRF52832#Overview nRF52 SoCs] können für Bluetooth und für Übertragungen auf Basis des proprietären 2.4 GHZ-Nordic-Protokolls (kompatibel zu nRF24) genutzt werden. Für Bluetooth 4.1-Übertragungen steht ein Software Stack ([https://www.nordicsemi.com/eng/nordic/download_resource/33863/4/14045603 Nordic Softdevice 130, specification 0.5]) zur Verfügung.<br /> Das proprietäre 2.4 GHZ-Nordic-Protokoll unterstützt das Übertragen von Packages mit Addressierung, CRC sowie dem ACK und RESEND von Packages.<br /> Die nRF52-SoCs besitzen einen Cortex M4F, 64kB RAM, 512kB integrierten Flash-Speicher, einen NFC-Tag sowie vielfältige weitere Peripherie. Der Cortex ist zur Nutzung für Anwenderprogramme vorgesehen. SDKs, auch für gcc, werden angeboten. Die Bausteine wurden auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert und werden auch im QFN48 package verfügbar sein (Stand 09/2015).<br /> Für das Empfangen beträgt der Strombedarf ca. 7mA ([http://infocenter.nordicsemi.com/topic/com.nordic.infocenter.pdf.ps/nRF52832_OPS_v0.6.pdf Product Specification 0.6, &quot;radio current consumption&quot;, page 224]). Dies ist relativ viel im Vergleich zu kabelgebundenen Übertragungen, entspricht jedoch lediglich 1/8 typischer WLAN-ICs (ESP8266).<br /> <br /> === ESP8266 ===<br /> <br /> Das WLAN-Modul kann sowohl Client als auch AP sein. Hat einen starken Hype ausgelöst und dementsprechend ist die Community rasant gewachsen, wodurch sich sogar ein eigenes Forum entwickelt hat ([http://www.esp8266.com www.esp8266.com]). Das Modul kann man über AT-Kommandos steuern, es wird ein LUA-Skript Interpreter entwickelt und man kann den integrieten SoC auch direkt programmieren, sodass man für einfache Aufgaben (Temperatur auslesen etc.) keinen extra MC braucht. Für die Programmierung wird vom Hersteller eine fertig eingerichtete VM zur Verfügung gestellt. Es wird aber auch an einem Port des gcc gearbeitet. Leider ist aktuell (01.2015) noch alles recht buggy...<br /> <br /> === EMW3162 ===<br /> <br /> [http://hackaday.com/2015/03/24/emw3162-wifi-120mhz-needs-attention/ HackADay Eintrag]<br /> <br /> [http://www.joinmx.com/uploadfiles/soft/EMW/DS0006E_EMW3162_V2.2.pdf Datasheet]<br /> <br /> == Links ==<br /> * [http://www.mikrocontroller.net/topic/354149 Thread zum Artikel (Fragen, Anregungen etc. hier posten)]<br /> * [http://www.hoperf.com/upload/rf/RF12.pdf Datenblatt des ICs RF12] (PDF)<br /> * [http://www.hoperf.com/upload/rf/RFM12.pdf Datenblatt des Moduls RFM12] (PDF)<br /> * [http://www.hoperf.com/upload/rf/RFM69CW-V1.1.pdf Datenblatt RFM69CW]<br /> * [http://www.hoperf.com/upload/rf/RFM69W-V1.3.pdf Datenblatt RFM69W]<br /> * [http://www.mikrocontroller.net/articles/NRF24L01_Tutorial kleines NRF24L01+ Tutorial in C]<br /> <br /> == Fußnoten ==<br /> &lt;references/&gt;<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:RFM12| ]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Datenübertragung]]<br /> [[Category:Hausbus]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=89643 2015-08-30T09:42:58Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines flexiblen 1-wire, low-cost Hausbusses mittels 2.4GHz-SoCs über RG58-Koaxialkabel. Stand 2015.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen, Annahmen:<br /> ** Typische maximale Sendeleistung des SoCs: 20dB<br /> ** Typische maximale Sensibilität des SoCs: -80dBm<br /> ** Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> ** Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> ** Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == Anforderungen an die Module ==<br /> * Geringer Platzbedarf, Kosten, Stromverbrauch<br /> * Hochintegriert: CPU und Speicher on package<br /> <br /> == Mögliche Technologien ==<br /> Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile verschiedener Technologien kurz vorgestellt. Prinzipiell können mehrere Systeme auf dem selben Kabel betrieben parallel betrieben werden, solang die Kanäle nicht überlappen.<br /> === WLAN ===<br /> ==== Vorteile ====<br /> Für WLAN werden unter anderem Module mit Espressif ESP8266, Marvell Avastar 88W8782/88W8782U und TI CC3200 angeboten. WLAN-Module können einen relativ hohen Datendurchsatz erzielen. Als Master kann ein handelsüblicher Accesspoint genutzt werden. WLAN-Module detektieren und bewältigen Kollisionen automatisch und realisieren von alle Schichten des OSI-Modells über TCP/IP bis hin zur Anwendungsschicht (z.B. HTTP).<br /> ==== Nachteile ====<br /> Das für den Nutzer vollständig transparente Management von Kollisionen, die Realisierung des OSI-Modells bis hin zur Anwendungsschicht und die hohe Performanz von WLAN führen zu einem relativ hohen [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=6&amp;t=133 Stromverbrauch] von bis zu 56mA für das Empfangen. Folglich benötigen 50 Module für Lampen und Steckdosen bereits allein für die Empfangsbereitschaft 11,2 Watt: 0,056A*50*4V (4V = 3V3 zzgl. Wandlerverluste).<br /> Die Pinouts der aktuell angeboten ICs (Stand 09/2015) sind nicht auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert.<br /> Der Flash-Speicher befindet sich nicht im Package. Deshalb ist ein separater Flash-IC auf dem PCB erforderlich. Diese Speicherung des Programmcodes in separatem Flash-Speicher steht der Nutzung bei sicherheitsrelevanten Anwendungen entgegen.<br /> Günstige Module aus China weisen eine wechselnde Qualität hinsichtlich der verwendeten Bauteile auf und sind nicht für die Verwendung mit DC-führenden Koaxialkabeln vorgesehen. <br /> <br /> === Nordic nRF52 (favorisiert, Stand 09/2015) ===<br /> Die [https://www.nordicsemi.com/eng/Products/Bluetooth-Smart-Bluetooth-low-energy/nRF52832#Overview nRF52 SoCs] können für Bluetooth und für Übertragungen auf Basis des proprietären 2.4 GHZ-Nordic-Protokolls (kompatibel zu nRF24) genutzt werden. Für Bluetooth 4.1-Übertragungen steht ein Software Stack ([https://www.nordicsemi.com/eng/nordic/download_resource/33863/4/14045603 Nordic Softdevice 130, specification 0.5] zur Verfügung.<br /> Das proprietäre 2.4 GHZ-Nordic-Protokoll unterstützt das Übertragen von Packages mit Addressierung, CRC sowie dem ACK und RESEND von Packages. Höhere Protokollschichten und die Koordination mehrerer, auf dem selben Kanal sendender SoCs müssen vom Anwender implementiert werden.<br /> Die ICs besitzen einen Cortex M4F, 64kB RAM, 512kB integrierten Flash-Speicher, einen NFC-Tag sowie vielfältige weitere Peripherie. Der Cortex ist zur Nutzung für Anwenderprogramme vorgesehen. SDKs, auch für gcc, werden angeboten. Die Bausteine wurden auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert und werden auch im QFN48 package verfügbar sein (Stand 09/2015).<br /> Für das Empfangen beträgt der Strombedarf ca. 7mA ([http://infocenter.nordicsemi.com/topic/com.nordic.infocenter.pdf.ps/nRF52832_OPS_v0.6.pdf Product Specification 0.6, &quot;radio current consumption&quot;, page 224]). Dies ist relativ viel im Vergleich zu kabelgebundenen Übertragungen, entspricht jedoch lediglich 1/8 typischer WLAN-ICs (ESP8266).<br /> <br /> <br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul (TODO: rework)==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :*: Diese Verzögerung kann versteckt werden, indem bereits beim Aufruf des GUI-Programms oder beim Aufruf eines Untermenüs in der GUI die WLAN-Module aufgeweckt und wach gehalten werden. Anschließend reagieren die WLAN-Module unmittelbar auf die Auswahl einer Funktion.<br /> :* Für die Strecke &quot;Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais&quot; tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> == Stresstest der WLAN-Module ==<br /> Bei sehr günstigen WLAN-Modulen werden günstige Komponenten mit hohen Fertigungstoleranzen verwendet (Soll-Wert, Temperatur-Drift, Bestückung). Auch die Chips unterliegen Fertigungstoleranzen. Es bietet sich daher insbesondere vor dem Einbau selbst importierter Module an, diese einem Stresstest zu unterziehen und beispielsweise die schlechtesten 5% auszusortieren (insofern sich diese identifizieren lassen).<br /> <br /> Mögliche Testparameter:<br /> * Undervoltage<br /> * Höhere Taktrate<br /> * SRAM-Test<br /> * Flash-Speicher-Test<br /> <br /> Getestet werden kann<br /> * die Fehlerfreiheit von Lese- und Schreibzugriffen, von Berechnungen sowie beim Versenden und Empfangen von Daten-Paketen<br /> * die Genauigkeit des Oszillators (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> * Drift der WLAN-Frequenzen aufgrund von Temperatur-Drift (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> <br /> Für einen solchen Stresstest kann eine Stresstest-Firmware erstellt werden, die einmalig auf das Modul aufgespielt wird. Der Stresstest läuft dann einige Minuten lang automatisiert ab.<br /> <br /> == Erkennen von Manipulationen ==<br /> Das Anbringen einer Verzweigung verändert die Signalstärken auf dem gesamten Bus, weil ein Teil der Signalenergie nun auch in den neuen Zweig hinein läuft. Ungewöhnliche Veränderungen der WLAN-Signalstärke im laufenden Betrieb deuten auf eine solche Manipulation oder einen Defekt hin.<br /> <br /> == Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014) ==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=89642 2015-08-30T09:40:30Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines flexiblen 1-wire, low-cost Hausbusses mittels 2.4GHz-SoCs über RG58-Koaxialkabel. Stand 2015.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen, Annahmen:<br /> ** Typische maximale Sendeleistung des SoCs: 20dB<br /> ** Typische maximale Sensibilität des SoCs: -80dBm<br /> ** Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> ** Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> ** Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == Anforderungen an die Module ==<br /> * Geringer Platzbedarf, Kosten, Stromverbrauch<br /> * Hochintegriert: CPU und Speicher on package<br /> <br /> == Mögliche Technologien ==<br /> Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile verschiedener Technologien kurz vorgestellt. Prinzipiell können mehrere Systeme auf dem selben Kabel betrieben parallel betrieben werden, solang die Kanäle nicht überlappen.<br /> === WLAN ===<br /> ==== Vorteile ====<br /> Für WLAN werden unter anderem Module mit Espressif ESP8266, Marvell Avastar 88W8782/88W8782U und TI CC3200 angeboten. WLAN-Module können einen relativ hohen Datendurchsatz erzielen. Als Master kann ein handelsüblicher Accesspoint genutzt werden. WLAN-Module detektieren und bewältigen Kollisionen automatisch und realisieren von alle Schichten des OSI-Modells über TCP/IP bis hin zur Anwendungsschicht (z.B. HTTP).<br /> ==== Nachteile ====<br /> Das für den Nutzer vollständig transparente Management von Kollisionen, die Realisierung des OSI-Modells bis hin zur Anwendungsschicht und die hohe Performanz von WLAN führen zu einem relativ hohen [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=6&amp;t=133 Stromverbrauch] von bis zu 56mA für das Empfangen. Folglich benötigen 50 Module für Lampen und Steckdosen bereits allein für die Empfangsbereitschaft 11,2 Watt: 0,056A*50*4V (4V = 3V3 zzgl. Wandlerverluste).<br /> Die Pinouts der aktuell angeboten ICs (Stand 09/2015) sind nicht auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert.<br /> Der Flash-Speicher befindet sich nicht im Package. Deshalb ist ein separater Flash-IC auf dem PCB erforderlich. Diese Speicherung des Programmcodes in separatem Flash-Speicher steht der Nutzung bei sicherheitsrelevanten Anwendungen entgegen.<br /> Günstige Module aus China weisen eine wechselnde Qualität hinsichtlich der verwendeten Bauteile auf und sind nicht für die Verwendung mit DC-führenden Koaxialkabeln vorgesehen. <br /> <br /> === Nordic nRF52 (favorisiert, Stand 09/2015) ===<br /> Die [https://www.nordicsemi.com/eng/Products/Bluetooth-Smart-Bluetooth-low-energy/nRF52832#Overview nRF52 SoCs] können für Bluetooth und für Übertragungen auf Basis des proprietären 2.4 GHZ-Nordic-Protokolls (kompatibel zu nRF24) genutzt werden. Für Bluetooth 4.1-Übertragungen steht ein Software Stack ([https://www.nordicsemi.com/eng/nordic/download_resource/33863/4/14045603 Nordic Softdevice 130, specification 0.5] zur Verfügung.<br /> Das proprietäre 2.4 GHZ-Nordic-Protokoll unterstützt das Übertragen von Packages mit Addressierung, CRC sowie dem ACK und RESEND von Packages. Höhere Protokollschichten und die Koordination mehrerer, auf dem selben Kanal sendender SoCs müssen vom Anwender implementiert werden.<br /> Die ICs besitzen einen Cortex M4F, 64kB RAM, 512kB integrierten Flash-Speicher, einen NFC-Tag sowie vielfältige weitere Peripherie. Der Cortex ist zur Nutzung für Anwenderprogramme vorgesehen. SDKs, auch für gcc, werden angeboten. Die Bausteine wurden auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert und werden auch im QFN48 package verfügbar sein (Stand 09/2015).<br /> Für das Empfangen beträgt der Strombedarf ca. 7mA ([http://infocenter.nordicsemi.com/topic/com.nordic.infocenter.pdf.ps/nRF52832_OPS_v0.6.pdf Product Specification 0.6, &quot;radio current consumption&quot;, page 224]). Dies ist relativ viel im Vergleich zu kabelgebundenen Übertragungen, entspricht jedoch lediglich 1/8 typischer WLAN-ICs (ESP8266).<br /> <br /> <br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul (TODO: rework)==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :*: Diese Verzögerung kann versteckt werden, indem bereits beim Aufruf des GUI-Programms oder beim Aufruf eines Untermenüs in der GUI die WLAN-Module aufgeweckt und wach gehalten werden. Anschließend reagieren die WLAN-Module unmittelbar auf die Auswahl einer Funktion.<br /> :* Für die Strecke &quot;Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais&quot; tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> == Stresstest der WLAN-Module ==<br /> Bei sehr günstigen WLAN-Modulen werden günstige Komponenten mit hohen Fertigungstoleranzen verwendet (Soll-Wert, Temperatur-Drift, Bestückung). Auch die Chips unterliegen Fertigungstoleranzen. Es bietet sich daher insbesondere vor dem Einbau selbst importierter Module an, diese einem Stresstest zu unterziehen und beispielsweise die schlechtesten 5% auszusortieren (insofern sich diese identifizieren lassen).<br /> <br /> Mögliche Testparameter:<br /> * Undervoltage<br /> * Höhere Taktrate<br /> * SRAM-Test<br /> * Flash-Speicher-Test<br /> <br /> Getestet werden kann<br /> * die Fehlerfreiheit von Lese- und Schreibzugriffen, von Berechnungen sowie beim Versenden und Empfangen von Daten-Paketen<br /> * die Genauigkeit des Oszillators (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> * Drift der WLAN-Frequenzen aufgrund von Temperatur-Drift (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> <br /> Für einen solchen Stresstest kann eine Stresstest-Firmware erstellt werden, die einmalig auf das Modul aufgespielt wird. Der Stresstest läuft dann einige Minuten lang automatisiert ab.<br /> <br /> == Erkennen von Manipulationen ==<br /> Das Anbringen einer Verzweigung verändert die Signalstärken auf dem gesamten Bus, weil ein Teil der Signalenergie nun auch in den neuen Zweig hinein läuft. Ungewöhnliche Veränderungen der WLAN-Signalstärke im laufenden Betrieb deuten auf eine solche Manipulation oder einen Defekt hin.<br /> <br /> == Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014) ==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=89641 2015-08-30T07:15:46Z

<p>Lrs: klein</p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines flexiblen 1-wire, low-cost Hausbusses mittels 2.4GHz-SoCs über RG58-Koaxialkabel. Stand 2015.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen, Annahmen:<br /> ** Typische maximale Sendeleistung des SoCs: 20dB<br /> ** Typische maximale Sensibilität des SoCs: -80dBm<br /> ** Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> ** Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> ** Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == Anforderungen an die Module ==<br /> * Geringer Platzbedarf, Kosten, Stromverbrauch<br /> * Hochintegriert: CPU und Speicher on package<br /> <br /> == Mögliche Technologien ==<br /> Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile verschiedener Technologien kurz vorgestellt. Prinzipiell können mehrere Systeme auf dem selben Kabel betrieben parallel betrieben werden, solang die Kanäle nicht überlappen.<br /> === WLAN ===<br /> ==== Vorteile ====<br /> Für WLAN werden unter anderem Module mit Espressif ESP8266, Marvell Avastar 88W8782/88W8782U und TI CC3200 angeboten. WLAN-Module können einen relativ hohen Datendurchsatz erzielen. Als Master kann ein handelsüblicher Accesspoint genutzt werden. WLAN-Module detektieren und bewältigen Kollisionen automatisch und realisieren von alle Schichten des OSI-Modells über TCP/IP bis hin zur Anwendungsschicht (z.B. HTTP).<br /> ==== Nachteile ====<br /> Das für den Nutzer vollständig transparente Management von Kollisionen, die Realisierung des OSI-Modells bis hin zur Anwendungsschicht und die hohe Performanz von WLAN führen zu einem relativ hohen [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=6&amp;t=133 Stromverbrauch] von bis zu 56mA für das Empfangen. Folglich benötigen 50 Module für Lampen und Steckdosen bereits allein für die Empfangsbereitschaft 11,2 Watt: 0,056A*50*4V (4V = 3V3 zzgl. Wandlerverluste).<br /> Die Pinouts der aktuell angeboten ICs (Stand 09/2015) sind nicht auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert.<br /> Der Flash-Speicher befindet sich nicht im Package. Deshalb ist ein separater Flash-IC auf dem PCB erforderlich. Diese Speicherung des Programmcodes in separatem Flash-Speicher steht der Nutzung bei sicherheitsrelevanten Anwendungen entgegen.<br /> Günstige Module aus China weisen eine wechselnde Qualität hinsichtlich der verwendeten Bauteile auf und sind nicht für die Verwendung mit DC-führenden Koaxialkabeln vorgesehen. <br /> <br /> === Nordic nRF52 (favorisiert, Stand 09/2015) ===<br /> ==== Vorteile ====<br /> Die [https://www.nordicsemi.com/eng/Products/Bluetooth-Smart-Bluetooth-low-energy/nRF52832#Overview nRF52 SoCs] können für Bluetooth und für Übertragungen auf Basis des proprietären 2.4 GHZ-Nordic-Protokolls (z.B. nRF24) genutzt werden. Die ICs besitzen einen Cortex M4F, 64kB RAM, 512kB integrierten Flash-Speicher, einen NFC-Tag sowie vielfältige weitere Peripherie. Die RF-Übertragungen werden weitestgehend ohne Nutzung des Cortex ausgeführt, so dass dieser für Anwenderprogramme zur Verfügung steht. SDKs, auch für gcc, werden angeboten. Die Bausteine wurden auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert und werden auch im QFN48 package verfügbar sein (Stand 09/2015).<br /> Für das Empfangen beträgt der Strombedarf ca. 7mA ([http://infocenter.nordicsemi.com/topic/com.nordic.infocenter.pdf.ps/nRF52832_OPS_v0.6.pdf Product Specification 0.6, &quot;radio current consumption&quot;, page 224]). Dies ist relativ viel im Vergleich zu anderen low-Power-Bussen, jedoch lediglich 1/8 des oben aufgeführten WLAN-ICs.<br /> <br /> ==== Nachteile ====<br /> Bei Verwendung des proprietären 2.4 GHZ-Nordic-Protokolls müssen die höheren Protokollschichten vom Anwender realisiert werden. Ein RF-Protokoll mit ACK und RESEND von RF-Packages ist verfügbar. Dennoch muss der Nutzer sicherstellen, dass mehrere SoCs nicht kontinuierlich genau zur selben Zeit und auf dem selben Kanal senden.<br /> <br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul (TODO: rework)==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :*: Diese Verzögerung kann versteckt werden, indem bereits beim Aufruf des GUI-Programms oder beim Aufruf eines Untermenüs in der GUI die WLAN-Module aufgeweckt und wach gehalten werden. Anschließend reagieren die WLAN-Module unmittelbar auf die Auswahl einer Funktion.<br /> :* Für die Strecke &quot;Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais&quot; tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> == Stresstest der WLAN-Module ==<br /> Bei sehr günstigen WLAN-Modulen werden günstige Komponenten mit hohen Fertigungstoleranzen verwendet (Soll-Wert, Temperatur-Drift, Bestückung). Auch die Chips unterliegen Fertigungstoleranzen. Es bietet sich daher insbesondere vor dem Einbau selbst importierter Module an, diese einem Stresstest zu unterziehen und beispielsweise die schlechtesten 5% auszusortieren (insofern sich diese identifizieren lassen).<br /> <br /> Mögliche Testparameter:<br /> * Undervoltage<br /> * Höhere Taktrate<br /> * SRAM-Test<br /> * Flash-Speicher-Test<br /> <br /> Getestet werden kann<br /> * die Fehlerfreiheit von Lese- und Schreibzugriffen, von Berechnungen sowie beim Versenden und Empfangen von Daten-Paketen<br /> * die Genauigkeit des Oszillators (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> * Drift der WLAN-Frequenzen aufgrund von Temperatur-Drift (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> <br /> Für einen solchen Stresstest kann eine Stresstest-Firmware erstellt werden, die einmalig auf das Modul aufgespielt wird. Der Stresstest läuft dann einige Minuten lang automatisiert ab.<br /> <br /> == Erkennen von Manipulationen ==<br /> Das Anbringen einer Verzweigung verändert die Signalstärken auf dem gesamten Bus, weil ein Teil der Signalenergie nun auch in den neuen Zweig hinein läuft. Ungewöhnliche Veränderungen der WLAN-Signalstärke im laufenden Betrieb deuten auf eine solche Manipulation oder einen Defekt hin.<br /> <br /> == Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014) ==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

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<p>Lrs: klein</p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines flexiblen 1-wire, low-cost Hausbusses mittels 2.4GHz-SoCs über RG58-Koaxialkabel. Stand 2015.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen, Annahmen:<br /> ** Typische maximale Sendeleistung des SoCs: 20dB<br /> ** Typische maximale Sensibilität des SoCs: -80dBm<br /> ** Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> ** Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> ** Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == Anforderungen an die Module ==<br /> * Geringer Platzbedarf, Kosten, Stromverbrauch<br /> * Hochintegriert: CPU und Speicher on package<br /> <br /> == Mögliche Technologien ==<br /> Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile verschiedener Technologien kurz vorgestellt. Prinzipiell können mehrere Systeme auf dem selben Kabel betrieben parallel betrieben werden, solang die Kanäle nicht überlappen.<br /> === WLAN ===<br /> ==== Vorteile ====<br /> Für WLAN werden unter anderem Module mit Espressif ESP8266, Marvell Avastar 88W8782/88W8782U und TI CC3200 angeboten. WLAN-Module können einen relativ hohen Datendurchsatz erzielen. Als Master kann ein handelsüblicher Accesspoint genutzt werden. WLAN-Module detektieren und bewältigen Kollisionen automatisch und realisieren von alle Schichten des OSI-Modells über TCP/IP bis hin zur Anwendungsschicht (z.B. HTTP).<br /> ==== Nachteile ====<br /> Das für den Nutzer vollständig transparente Management von Kollisionen, die Realisierung des OSI-Modells bis hin zur Anwendungsschicht und die hohe Performanz von WLAN führen zu einem relativ hohen [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=6&amp;t=133 Stromverbrauch] von bis zu 56mA für das Empfangen. Folglich benötigen 50 Module für Lampen und Steckdosen bereits allein für die Empfangsbereitschaft 11,2 Watt: 0,056A*50*4V (4V = 3V3 zzgl. Wandlerverluste).<br /> Die Pinouts der aktuell angeboten ICs (Stand 09/2015) sind nicht auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert.<br /> Der Flash-Speicher befindet sich nicht im Package. Deshalb ist ein separater Flash-IC auf dem PCB erforderlich. Diese Speicherung des Programmcodes in separatem Flash-Speicher steht der Nutzung bei sicherheitsrelevanten Anwendungen entgegen.<br /> Günstige Module aus China weisen eine wechselnde Qualität hinsichtlich der verwendeten Bauteile auf und sind nicht für die Verwendung mit DC-führenden Koaxialkabeln vorgesehen. <br /> <br /> === Nordic nRF52 (favorisiert, Stand 09/2015) ===<br /> ==== Vorteile ====<br /> Die [https://www.nordicsemi.com/eng/Products/Bluetooth-Smart-Bluetooth-low-energy/nRF52832#Overview nRF52 SoCs] können für Bluetooth und für Übertragungen auf Basis des proprietären 2.4 GHZ-Nordic-Protokolls (z.B. nRF24) genutzt werden. Die ICs besitzen einen Cortex M4F, 64kB RAM, 512kB integrierten Flash-Speicher, einen NFC-Tag sowie vielfältige weitere Peripherie. Die RF-Übertragungen werden weitestgehend ohne Nutzung des Cortex ausgeführt, so dass dieser für Anwenderprogramme zur Verfügung steht. SDKs, auch für gcc, werden angeboten. Die Bausteine wurden auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert und werden auch im QFN48 package verfügbar sein (Stand 09/2015).<br /> Für das Empfangen beträgt der Strombedarf ca. 7mA ([http://infocenter.nordicsemi.com/topic/com.nordic.infocenter.pdf.ps/nRF52832_OPS_v0.6.pdf Product Specification 0.6, &quot;radio current consumption&quot;, page 224]). Dies ist relativ viel im Vergleich zu anderen low-Power-Bussen, jedoch lediglich 1/8 des oben aufgeführten WLAN-ICs.<br /> <br /> ==== Nachteile ====<br /> Bei Verwendung des proprietären 2.4 GHZ-Nordic-Protokolls müssen die höheren Protokollschichten vom Anwender realisiert werden. Ein RF-Protokoll mit ACK und RESEND von RF-Packages ist verfügbar. Dennoch muss der Nutzer sicherstellen, dass mehrere SoCs nicht kontinuierlich genau zur selben Zeit und auf dem selben Kanal senden.<br /> <br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul (TODO: rework)==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :*: Diese Verzögerung kann versteckt werden, indem bereits beim Aufruf des GUI-Programms oder beim Aufruf eines Untermenüs in der GUI die WLAN-Module aufgeweckt und wach gehalten werden. Anschließend reagieren die WLAN-Module unmittelbar auf die Auswahl einer Funktion.<br /> :* Für die Strecke &quot;Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais&quot; tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> == Stresstest der WLAN-Module ==<br /> Bei sehr günstigen WLAN-Modulen werden günstige Komponenten mit hohen Fertigungstoleranzen verwendet (Soll-Wert, Temperatur-Drift, Bestückung). Auch die Chips unterliegen Fertigungstoleranzen. Es bietet sich daher insbesondere vor dem Einbau selbst importierter Module an, diese einem Stresstest zu unterziehen und beispielsweise die schlechtesten 5% auszusortieren (insofern sich diese identifizieren lassen).<br /> <br /> Mögliche Testparameter:<br /> * Undervoltage<br /> * Höhere Taktrate<br /> * SRAM-Test<br /> * Flash-Speicher-Test<br /> <br /> Getestet werden kann<br /> * die Fehlerfreiheit von Lese- und Schreibzugriffen, von Berechnungen sowie beim Versenden und Empfangen von Daten-Paketen<br /> * die Genauigkeit des Oszillators (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> * Drift der WLAN-Frequenzen aufgrund von Temperatur-Drift (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> <br /> Für einen solchen Stresstest kann eine Stresstest-Firmware erstellt werden, die einmalig auf das Modul aufgespielt wird. Der Stresstest läuft dann einige Minuten lang automatisiert ab.<br /> <br /> == Erkennen von Manipulationen ==<br /> Das Anbringen einer Verzweigung verändert die Signalstärken auf dem gesamten Bus, weil ein Teil der Signalenergie nun auch in den neuen Zweig hinein läuft. Ungewöhnliche Veränderungen der WLAN-Signalstärke im laufenden Betrieb deuten auf eine solche Manipulation oder einen Defekt hin.<br /> <br /> == Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014) ==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=89639 2015-08-30T07:11:22Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines Hausbusses mittels 2.4GHz-SoCs über Kabel (Stand 2015).<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Mittels der inzwischen verfügbaren 2.4GHz-SoCs soll ein flexibler 1-wire, low-cost Hausbus mittels RG58-Koaxialkabel und 2.4GHz-SoCs realisiert werden.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen, Annahmen:<br /> ** Typische maximale Sendeleistung des SoCs: 20dB<br /> ** Typische maximale Sensibilität des SoCs: -80dBm<br /> ** Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> ** Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> ** Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == Anforderungen an die Module ==<br /> * Geringer Platzbedarf, Kosten, Stromverbrauch<br /> * Hochintegriert: CPU und Speicher on package<br /> <br /> == Mögliche Technologien ==<br /> Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile verschiedener Technologien kurz vorgestellt. Prinzipiell können mehrere Systeme auf dem selben Kabel betrieben parallel betrieben werden, solang die Kanäle nicht überlappen.<br /> === WLAN ===<br /> ==== Vorteile ====<br /> Für WLAN werden unter anderem Module mit Espressif ESP8266, Marvell Avastar 88W8782/88W8782U und TI CC3200 angeboten. WLAN-Module können einen relativ hohen Datendurchsatz erzielen. Als Master kann ein handelsüblicher Accesspoint genutzt werden. WLAN-Module detektieren und bewältigen Kollisionen automatisch und realisieren von alle Schichten des OSI-Modells über TCP/IP bis hin zur Anwendungsschicht (z.B. HTTP).<br /> ==== Nachteile ====<br /> Das für den Nutzer vollständig transparente Management von Kollisionen, die Realisierung des OSI-Modells bis hin zur Anwendungsschicht und die hohe Performanz von WLAN führen zu einem relativ hohen [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=6&amp;t=133 Stromverbrauch] von bis zu 56mA für das Empfangen. Folglich benötigen 50 Module für Lampen und Steckdosen bereits allein für die Empfangsbereitschaft 11,2 Watt: 0,056A*50*4V (4V = 3V3 zzgl. Wandlerverluste).<br /> Die Pinouts der aktuell angeboten ICs (Stand 09/2015) sind nicht auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert.<br /> Der Flash-Speicher befindet sich nicht im Package. Deshalb ist ein separater Flash-IC auf dem PCB erforderlich. Diese Speicherung des Programmcodes in separatem Flash-Speicher steht der Nutzung bei sicherheitsrelevanten Anwendungen entgegen.<br /> Günstige Module aus China weisen eine wechselnde Qualität hinsichtlich der verwendeten Bauteile auf und sind nicht für die Verwendung mit DC-führenden Koaxialkabeln vorgesehen. <br /> <br /> === Nordic nRF52 (favorisiert, Stand 09/2015) ===<br /> ==== Vorteile ====<br /> Die [https://www.nordicsemi.com/eng/Products/Bluetooth-Smart-Bluetooth-low-energy/nRF52832#Overview nRF52 SoCs] können für Bluetooth und für Übertragungen auf Basis des proprietären 2.4 GHZ-Nordic-Protokolls (z.B. nRF24) genutzt werden. Die ICs besitzen einen Cortex M4F, 64kB RAM, 512kB integrierten Flash-Speicher, einen NFC-Tag sowie vielfältige weitere Peripherie. Die RF-Übertragungen werden weitestgehend ohne Nutzung des Cortex ausgeführt, so dass dieser für Anwenderprogramme zur Verfügung steht. SDKs, auch für gcc, werden angeboten. Die Bausteine wurden auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert und werden auch im QFN48 package verfügbar sein (Stand 09/2015).<br /> Für das Empfangen beträgt der Strombedarf ca. 7mA ([http://infocenter.nordicsemi.com/topic/com.nordic.infocenter.pdf.ps/nRF52832_OPS_v0.6.pdf Product Specification 0.6, &quot;radio current consumption&quot;, page 224]). Dies ist relativ viel im Vergleich zu anderen low-Power-Bussen, jedoch lediglich 1/8 des oben aufgeführten WLAN-ICs.<br /> <br /> ==== Nachteile ====<br /> Bei Verwendung des proprietären 2.4 GHZ-Nordic-Protokolls müssen die höheren Protokollschichten vom Anwender realisiert werden. Ein RF-Protokoll mit ACK und RESEND von RF-Packages ist verfügbar. Dennoch muss der Nutzer sicherstellen, dass mehrere SoCs nicht kontinuierlich genau zur selben Zeit und auf dem selben Kanal senden.<br /> <br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul (TODO: rework)==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :*: Diese Verzögerung kann versteckt werden, indem bereits beim Aufruf des GUI-Programms oder beim Aufruf eines Untermenüs in der GUI die WLAN-Module aufgeweckt und wach gehalten werden. Anschließend reagieren die WLAN-Module unmittelbar auf die Auswahl einer Funktion.<br /> :* Für die Strecke &quot;Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais&quot; tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> == Stresstest der WLAN-Module ==<br /> Bei sehr günstigen WLAN-Modulen werden günstige Komponenten mit hohen Fertigungstoleranzen verwendet (Soll-Wert, Temperatur-Drift, Bestückung). Auch die Chips unterliegen Fertigungstoleranzen. Es bietet sich daher insbesondere vor dem Einbau selbst importierter Module an, diese einem Stresstest zu unterziehen und beispielsweise die schlechtesten 5% auszusortieren (insofern sich diese identifizieren lassen).<br /> <br /> Mögliche Testparameter:<br /> * Undervoltage<br /> * Höhere Taktrate<br /> * SRAM-Test<br /> * Flash-Speicher-Test<br /> <br /> Getestet werden kann<br /> * die Fehlerfreiheit von Lese- und Schreibzugriffen, von Berechnungen sowie beim Versenden und Empfangen von Daten-Paketen<br /> * die Genauigkeit des Oszillators (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> * Drift der WLAN-Frequenzen aufgrund von Temperatur-Drift (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> <br /> Für einen solchen Stresstest kann eine Stresstest-Firmware erstellt werden, die einmalig auf das Modul aufgespielt wird. Der Stresstest läuft dann einige Minuten lang automatisiert ab.<br /> <br /> == Erkennen von Manipulationen ==<br /> Das Anbringen einer Verzweigung verändert die Signalstärken auf dem gesamten Bus, weil ein Teil der Signalenergie nun auch in den neuen Zweig hinein läuft. Ungewöhnliche Veränderungen der WLAN-Signalstärke im laufenden Betrieb deuten auf eine solche Manipulation oder einen Defekt hin.<br /> <br /> == Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014) ==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=89636 2015-08-29T19:29:24Z

<p>Lrs: nRF52</p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines Hausbusses mittels 2.4GHz-SoCs über Kabel (Stand 2015).<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Aufgrund stark gesunkener Preise für 2.4GHz-SoCs soll ein flexibler 1-wire, low-cost Hausbus mittels RG58-Koaxialkabel und 2.4GHz-SoCs realisiert werden.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen, Annahmen:<br /> ** Typische maximale Sendeleistung des SoCs: 20dB<br /> ** Typische maximale Sensibilität des SoCs: -80dBm<br /> ** Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> ** Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> ** Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == Anforderungen an die Module ==<br /> * Geringer Platzbedarf, Kosten, Stromverbrauch<br /> * Hochintegriert: CPU und Speicher on package<br /> <br /> == Mögliche Technologien ==<br /> Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile verschiedener Technologien kurz vorgestellt. Prinzipiell können mehrere Systeme auf dem selben Kabel betrieben parallel betrieben werden, solang die Kanäle nicht überlappen.<br /> === WLAN ===<br /> ==== Vorteile ====<br /> Für WLAN werden unter anderem Module mit Espressif ESP8266, Marvell Avastar 88W8782/88W8782U und TI CC3200 angeboten. WLAN-Module können einen relativ hohen Datendurchsatz erzielen. Als Master kann ein handelsüblicher Accesspoint genutzt werden. WLAN-Module detektieren und bewältigen Kollisionen automatisch und realisieren von alle Schichten des OSI-Modells über TCP/IP bis hin zur Anwendungsschicht (z.B. HTTP).<br /> ==== Nachteile ====<br /> Das für den Nutzer vollständig transparente Management von Kollisionen und die Realisierung des OSI-Modells bis hin zur Anwendungsschicht führen zu einem relativ hohen [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=6&amp;t=133 Stromverbrauch]von bis zu 56mA für das Empfangen. Werden beispielsweise für 50 Lampen und Steckdosen jeweils ein Modul als Empfänger eingesetzt, so benötigen Module allein bereits 11,2 Watt: 0,056A*50*4V (inkl. Wandlerverluste).<br /> Die Pinouts der aktuell angeboten ICs (Stand 09/2015) sind nicht auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert. Der Flash-Speicher befindet sich nicht im Package und erfordert folglich ein zusätzliches Flash-IC auf dem PCB. Diese Speicherung des Programmcodes auf separatem Flash-Speicher steht der Nutzung bei sicherheitsrelevanten Anwendungen entgegen.<br /> Günstige Module aus China weisen eine wechselnde Qualität hinsichtlich der verwendeten Bauteile auf und sind nicht für die Verwendung mit DC-führenden Koaxialkabeln vorgesehen. <br /> <br /> === Nordic nRF52 (favorisiert, Stand 09/2015) ===<br /> ==== Vorteile ====<br /> Die [https://www.nordicsemi.com/eng/Products/Bluetooth-Smart-Bluetooth-low-energy/nRF52832#Overview nRF52 SoCs] können für Bluetooth und für Übertragungen auf Basis des proprietären 2.4 GHZ-Nordic-Protokolls (z.B. nRF24) genutzt werden. Die ICs besitzen Cortex M4F, 64kB RAM, 512kB integrierten Flash-Speicher, einen NFC-Tag sowie vielfältige weitere Peripherie. Die RF-Übertragungen werden weitestgehend ohne Nutzung des Cortex ausgeführt, so dass dieser für Anwenderprogramme zur Verfügung steht. SDKs, auch für gcc, werden angeboten. Die Bausteine wurden auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert und werden im auch QFN48 package verfügbar sein (Stand 09/2015).<br /> Für die Vorgängerserie nRF51 wird für das Empfangen ein Strombedarf von ca. 10mA angegeben. Dies ist zwar relativ viel im Vergleich zu anderen low-Power-Bussen, jedoch lediglich 1/5 des oben aufgeführten WLAN-ICs.<br /> <br /> ==== Nachteile ====<br /> Bei Verwendung des proprietären 2.4 GHZ-Nordic-Protokolls müssen die höheren Protokollschichten vom Anwender realisiert werden. Ein Mechanismus für ACK und RESEND von Packages steht zur Verfügung. Dennoch muss der Nutzer sicherstellen, dass nicht ständig mehrere SoCs genau zur selben Zeit auf dem selben Kanal einen Sendeversuch unternehmen.<br /> <br /> <br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul (TODO: rework)==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :*: Diese Verzögerung kann versteckt werden, indem bereits beim Aufruf des GUI-Programms oder beim Aufruf eines Untermenüs in der GUI die WLAN-Module aufgeweckt und wach gehalten werden. Anschließend reagieren die WLAN-Module unmittelbar auf die Auswahl einer Funktion.<br /> :* Für die Strecke &quot;Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais&quot; tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> == Stresstest der WLAN-Module ==<br /> Bei sehr günstigen WLAN-Modulen werden günstige Komponenten mit hohen Fertigungstoleranzen verwendet (Soll-Wert, Temperatur-Drift, Bestückung). Auch die Chips unterliegen Fertigungstoleranzen. Es bietet sich daher insbesondere vor dem Einbau selbst importierter Module an, diese einem Stresstest zu unterziehen und beispielsweise die schlechtesten 5% auszusortieren (insofern sich diese identifizieren lassen).<br /> <br /> Mögliche Testparameter:<br /> * Undervoltage<br /> * Höhere Taktrate<br /> * SRAM-Test<br /> * Flash-Speicher-Test<br /> <br /> Getestet werden kann<br /> * die Fehlerfreiheit von Lese- und Schreibzugriffen, von Berechnungen sowie beim Versenden und Empfangen von Daten-Paketen<br /> * die Genauigkeit des Oszillators (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> * Drift der WLAN-Frequenzen aufgrund von Temperatur-Drift (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> <br /> Für einen solchen Stresstest kann eine Stresstest-Firmware erstellt werden, die einmalig auf das Modul aufgespielt wird. Der Stresstest läuft dann einige Minuten lang automatisiert ab.<br /> <br /> == Erkennen von Manipulationen ==<br /> Das Anbringen einer Verzweigung verändert die Signalstärken auf dem gesamten Bus, weil ein Teil der Signalenergie nun auch in den neuen Zweig hinein läuft. Ungewöhnliche Veränderungen der WLAN-Signalstärke im laufenden Betrieb deuten auf eine solche Manipulation oder einen Defekt hin.<br /> <br /> == Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014) ==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

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<p>Lrs: Lrs verschob die Seite WLAN über Kabel nach 2.4 GHz über Kabel: Verallgemeinern</p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines Hausbusses mittels WLAN über Kabel (Stand 2014).<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Aufgrund stark gesunkener Preise für 2.4GHz-WLAN-Module soll ein flexibler 1-wire, low-cost Hausbus mit bis zu 144 Mbit/s Netto-Datendurchsatz (4x 802.11n netto) mittels RG58-Koaxialkabel und WLAN-Modulen realisiert werden.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Steuerung mittels TCP/UDP.<br /> * Multimaster-fähig mittels Nutzung der verschiedenen WLAN-Kanäle<br /> :*WLAN-Accesspoint als Master<br /> :*WLAN-Modul im Accesspoint-mode als Master<br /> * Verschlüsselte Datenübertragung (WPA, PSK)<br /> * Hohe Performanz<br /> :* ca. 0,5MBit/s mit den 2.30EUR-Modulen (to be tested)<br /> :* Bis zu 16MBit/s mit TI CC3200-Modulen (Display, Kamera)<br /> * Tolerante, intelligente Transceiver, low-cost (bedingt durch 2.4GHz-WLAN). <br /> * Parallelbetrieb mit 5GHz möglich.<br /> <br /> == Eigenschaften der WLAN-Module ==<br /> * ab 10x10mm<br /> * UART, SPI<br /> * GPIOs, ADC. <br /> * uC auf dem SoC kann selbst programmiert werden <br /> * Sleep-Modus<br /> * Station mode und Accesspoint mode<br /> <br /> === WLAN SoCs mit T/R-Switch / WLAN PHY===<br /> * Espressif ESP8266<br /> * Marvell Avastar 88W8782/88W8782U<br /> * TI CC3200<br /> <br /> == Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen ==<br /> * Typische maximale Sendeleistung des WLAN-Moduls: 20dB<br /> * Typische maximale Sensibilität des WLAN-Moduls: -80dBm<br /> * Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> * Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> * Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul ==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :*: Diese Verzögerung kann versteckt werden, indem bereits beim Aufruf des GUI-Programms oder beim Aufruf eines Untermenüs in der GUI die WLAN-Module aufgeweckt und wach gehalten werden. Anschließend reagieren die WLAN-Module unmittelbar auf die Auswahl einer Funktion.<br /> :* Für die Strecke &quot;Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais&quot; tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> == Stresstest der WLAN-Module ==<br /> Bei sehr günstigen WLAN-Modulen werden günstige Komponenten mit hohen Fertigungstoleranzen verwendet (Soll-Wert, Temperatur-Drift, Bestückung). Auch die Chips unterliegen Fertigungstoleranzen. Es bietet sich daher insbesondere vor dem Einbau selbst importierter Module an, diese einem Stresstest zu unterziehen und beispielsweise die schlechtesten 5% auszusortieren (insofern sich diese identifizieren lassen).<br /> <br /> Mögliche Testparameter:<br /> * Undervoltage<br /> * Höhere Taktrate<br /> * SRAM-Test<br /> * Flash-Speicher-Test<br /> <br /> Getestet werden kann<br /> * die Fehlerfreiheit von Lese- und Schreibzugriffen, von Berechnungen sowie beim Versenden und Empfangen von Daten-Paketen<br /> * die Genauigkeit des Oszillators (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> * Drift der WLAN-Frequenzen aufgrund von Temperatur-Drift (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> <br /> Für einen solchen Stresstest kann eine Stresstest-Firmware erstellt werden, die einmalig auf das Modul aufgespielt wird. Der Stresstest läuft dann einige Minuten lang automatisiert ab.<br /> <br /> == Erkennen von Manipulationen ==<br /> Das Anbringen einer Verzweigung verändert die Signalstärken auf dem gesamten Bus, weil ein Teil der Signalenergie nun auch in den neuen Zweig hinein läuft. Ungewöhnliche Veränderungen der WLAN-Signalstärke im laufenden Betrieb deuten auf eine solche Manipulation oder einen Defekt hin.<br /> <br /> == Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014) ==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=89452 2015-08-01T10:44:57Z

<p>Lrs: SDK Programmers Guide wieder herausgenommen. Das wird hier nichts, überrepräsentiert das schwierige SDK und die Entwicklung geht auch in andere Richtungen. Powerconsumption zu Spezifikation. Firmware flashen aus SDK heraus.</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [https://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=single#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 7 MBit/s]&lt;br/&gt;<br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=7&amp;t=24 Beitrag Espressif-Form: UART loopback: 4.5 Mbps]<br /> &lt;br/&gt;<br /> Bei den chinesischen Modulen mit Firmware 0.9.1 werden Ping Befehle unabhängig von der Paketgröße typischerweise in 30-150ms beantwortet. Datenpakete, die man vom PC aus an das Modul sendet werden unabhängig von der Paketgröße typischerweise nach 100-200ms quittiert.<br /> <br /> === Power-/Sleep-Modes ===<br /> Der Stromverbrauch des ESP8266 ist abhängig von vielen Faktoren, er läßt sich aber durch geschickte Programmierung durchaus deutlich senken.&lt;br/&gt;<br /> So ist es nicht notwendig, dass das WIFI-Modem oder der Mikrocontroller ständig läuft um z.B. eine WLAN-Türklingel zu realisieren. Im &quot;Deep-Sleep&quot; würde der ESP8266 dann nur 10uA verbrauchen, bis er über einen GPI-Interrupt geweckt wird und die Meldung absetzt.&lt;br/&gt;<br /> Zu beachten ist, dass in diesem Moment die WLAN und Netzwerkanmeldung neu startet und hierfür eine gewisse Zeit benötigt wird.&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=6&amp;t=133 detailierte Übersicht der verschieden Modi und deren Stromverbrauch von Espressif]&lt;br/&gt;<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> &lt;br&gt;<br /> Die Firmware 0.9.1 unterstützt bis zu vier gleichzeitige TCP oder UDP Verbindungen. Sie kann sich in vorhandene WLAN Netze einbuchen, aber auch selbst Access-Point mit DHCP Server sein. Der Access-Point ist zu Android kompatibel (mit 4.1.2 getestet).<br /> &lt;br/&gt;<br /> Die Firmware enthält jedoch keinen Router. Mehrere Computer, die mit dem Modul als Access-Point verbunden sind, können keine Verbindung zueinander aufbauen.<br /> Das Feature nennt sich AP Isolation.<br /> &lt;br /&gt;<br /> #Produktbeschreibung: [[http://playground.boxtec.ch/doku.php/wireless/esp8266]]<br /> <br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> ====ESP8266-01====<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;.<br /> ====ESP8266-07====<br /> Achtung, beim ESP8266-07 Modul sind einige mit vertauschten Beschriftungen von GPIO4 und GPIO5 unterwegs!!.<br /> <br /> == Möglichkeiten der Nutzung und Programmierung ==<br /> ===== Benutzung einer Firmware =====<br /> Verschiedene Projekte betreiben die Entwicklung einer Firmware. Man kann die Firmware &quot;einfach nur&quot; flashen und benutzen oder sich auch aktiv an der Entwicklung beteiligen. Es gibt unter anderem folgende Projekte:<br /> * AT-Befehle: Firmware, mit welcher das Modul über UART angesprochen wird.<br /> * Micropython: Firmware, die das Ablaufen von Python Scripts ermöglicht<br /> * Lua: Firmware, die das Ablaufen von Lua-Scripts ermöglicht<br /> ===== Erstellen (Kompilieren) einer Firmware =====<br /> Für die Erstellung einer individuellen Firmware gibt es zwei Möglichkeiten:<br /> * Software Development Kit (SDK): Erstellen einer Firmware mit einer GCC-Toolchain<br /> * Arduino IDE: Erstellen einer Firmware mit einer Arduino IDE<br /> Projekte, die eine Firmware für das ESP8266 entwickeln (siehe vorheriger Abschnitt), benutzen eine dieser beiden Möglichkeiten.<br /> <br /> === Firmware flashen/updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=5&amp;t=433 Flash Download Tool vom Hersteller] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> Der Hersteller veröffentlich regelmässig [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5 Firmwareupdates] als Bestandteil des esp_iot_sdk. Die Firmware-Dateien befinden sich im Verzeichnis bin. Das Update wird beispielweise für Firmware 0.9.5 folgendermaßen durchgeführt: &lt;br&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> python esptool.py --baud 9600 --port com6 write_flash 0x00000 boot_v1.2.bin 0x01000 at/user1.512.new.bin 0x3e000 blank.bin 0x7e000 blank.bin<br /> &lt;/pre&gt;<br /> <br /> Abhängig von der Flashgröße muß man die Firmware ab Version 1.0.1 selbst compilieren. Siehe Diskussion [http://www.esp8266.com/viewtopic.php?p=16515 hier] und [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=16&amp;t=400 hier].<br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, dass wir mehrere Verbindungen gleichzeitig haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, dass wir mehrere Verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSERVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über einen TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgendermaßen angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum Senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgenderweise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviele Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z. B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 Zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt; &gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> ==Checkliste bei Problemen mit dem Modul/Compiler/SDK==<br /> Bitte berücksichtige bei der Frage nach Hilfestellung zu Deinem Problem die folgende Checkliste.<br /> <br /> '''Bei Problemen mit der AT-Firmware/UART-Ansteuerung mit Mikrocontroller'''<br /> # Was nutzt Du für die Stromversorgung?&lt;br/&gt;(Ganz knapp benennen, so dass Rückschlüsse auf Spannung und Stromstärke möglich sind)<br /> # Welche Firmware-Version verwendest Du und von woher hast Du sie?<br /> # Welchen Mikrocontroller verwendest Du?<br /> # Welche Baudrate verwendest Du?<br /> # &quot;Sieht&quot; das Modul den AP, &quot;sieht&quot; der PC das Modul?<br /> # Funktioniert ein Connect?<br /> # Welche AT-Befehlssequenz verwendest Du und was antwortet das Modul?<br /> <br /> '''Bei Problemen mit dem SDK/Compiler'''<br /> # Benutzt Du die neuste, offizielle VM?&lt;br/&gt;(Diese ist ausgelegt für das neueste SDK)<br /> # Benutzt Du das neueste, offizielle SDK? Welche Version benutzt Du?&lt;br/&gt;(Es werden regelmäßig Bugfixes und Erweiterungen eingepflegt)<br /> # Kannst Du die SDK-Beispiele (IoT,AT) entsprechend der offiziellen Anleitung kompilieren, flashen und läuft es?<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/348772 Topic neu im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic alt im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> [http://blog.thomasheldt.de/ Viele Projekte und Informationen zum ESP8266]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 2€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.ebay.de Ebay]<br /> ab 3€ inkl. Versand, Einzelstückpreis: ESP-01/02/03/04/05&lt;br/&gt;<br /> (Suchbegriff: ESP8266, Option Artikelstandort: &quot;Weltweit&quot;)&lt;br/&gt;<br /> (10 Stück ab 27 EUR inkl. Versand; Suchbegriff: 10pcs ESP8266)&lt;br/&gt;<br /> ab 3.20€ inkl. Versand, Einzelstückpreis: ESP-07/08/09/11&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-01,ESP-02, ESP-03,ESP-05,ESP-07) ab 5.49€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://www.it-wns.de/themes/suche/index.php?suchekategorie=&amp;sucheallgemein=esp8266 IT-WNS.de] (ESP-01,ESP-03,ESP-07,ESP-12) ab 5.49€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/index.php?cPath=21 In-Circuit.de] ESP-ADC DIL Modul mit ESP8266EX 9.90€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> [http://esp8266.de esp8266.de] DE Support und Sammelbestellung (ab 2.81 EUR ) &lt;br/&gt;<br /> <br /> ==Anderes==<br /> *[http://www.mikrocontroller.net/articles/ESP8266-CPCB PCB für Community-Modul (Vorschlag)]<br /> *[http://fkainka.de/esp8266-in-der-arduino-ide/ ESP8266 mit Arduino IDE programmieren]<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=89451 2015-08-01T10:20:12Z

<p>Lrs: Neu angelegt: Firmware-Projekte, Entwicklungsumgebungen</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [https://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=single#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 7 MBit/s]&lt;br/&gt;<br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=7&amp;t=24 Beitrag Espressif-Form: UART loopback: 4.5 Mbps]<br /> &lt;br/&gt;<br /> Bei den chinesischen Modulen mit Firmware 0.9.1 werden Ping Befehle unabhängig von der Paketgröße typischerweise in 30-150ms beantwortet. Datenpakete, die man vom PC aus an das Modul sendet werden unabhängig von der Paketgröße typischerweise nach 100-200ms quittiert.<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> &lt;br&gt;<br /> Die Firmware 0.9.1 unterstützt bis zu vier gleichzeitige TCP oder UDP Verbindungen. Sie kann sich in vorhandene WLAN Netze einbuchen, aber auch selbst Access-Point mit DHCP Server sein. Der Access-Point ist zu Android kompatibel (mit 4.1.2 getestet).<br /> &lt;br/&gt;<br /> Die Firmware enthält jedoch keinen Router. Mehrere Computer, die mit dem Modul als Access-Point verbunden sind, können keine Verbindung zueinander aufbauen.<br /> Das Feature nennt sich AP Isolation.<br /> &lt;br /&gt;<br /> #Produktbeschreibung: [[http://playground.boxtec.ch/doku.php/wireless/esp8266]]<br /> <br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> ====ESP8266-01====<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;.<br /> ====ESP8266-07====<br /> Achtung, beim ESP8266-07 Modul sind einige mit vertauschten Beschriftungen von GPIO4 und GPIO5 unterwegs!!.<br /> <br /> == Möglichkeiten der Nutzung und Programmierung ==<br /> ===== Benutzung einer Firmware =====<br /> Verschiedene Projekte betreiben die Entwicklung einer Firmware. Man kann die Firmware &quot;einfach nur&quot; flashen und benutzen oder sich auch aktiv an der Entwicklung beteiligen. Es gibt unter anderem folgende Projekte:<br /> * AT-Befehle: Firmware, mit welcher das Modul über UART angesprochen wird.<br /> * Micropython: Firmware, die das Ablaufen von Python Scripts ermöglicht<br /> * Lua: Firmware, die das Ablaufen von Lua-Scripts ermöglicht<br /> ===== Erstellen (Kompilieren) einer Firmware =====<br /> Für die Erstellung einer individuellen Firmware gibt es zwei Möglichkeiten:<br /> * Software Development Kit (SDK): Erstellen einer Firmware mit einer GCC-Toolchain<br /> * Arduino IDE: Erstellen einer Firmware mit einer Arduino IDE<br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, dass wir mehrere Verbindungen gleichzeitig haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, dass wir mehrere Verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSERVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über einen TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgendermaßen angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum Senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgenderweise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviele Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z. B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 Zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt; &gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=5&amp;t=433 Flash Download Tool vom Hersteller] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> Der Hersteller veröffentlich regelmässig [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5 Firmwareupdates] als Bestandteil des esp_iot_sdk. Die Firmware-Dateien befinden sich im Verzeichnis bin. Das Update wird beispielweise für Firmware 0.9.5 folgendermaßen durchgeführt: &lt;br&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> python esptool.py --baud 9600 --port com6 write_flash 0x00000 boot_v1.2.bin 0x01000 at/user1.512.new.bin 0x3e000 blank.bin 0x7e000 blank.bin<br /> &lt;/pre&gt;<br /> <br /> Abhängig von der Flashgröße muß man die Firmware ab Version 1.0.1 selbst compilieren. Siehe Diskussion [http://www.esp8266.com/viewtopic.php?p=16515 hier] und [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=16&amp;t=400 hier].<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> ==Checkliste bei Problemen mit dem Modul/Compiler/SDK==<br /> Bitte berücksichtige bei der Frage nach Hilfestellung zu Deinem Problem die folgende Checkliste.<br /> <br /> '''Bei Problemen mit der AT-Firmware/UART-Ansteuerung mit Mikrocontroller'''<br /> # Was nutzt Du für die Stromversorgung?&lt;br/&gt;(Ganz knapp benennen, so dass Rückschlüsse auf Spannung und Stromstärke möglich sind)<br /> # Welche Firmware-Version verwendest Du und von woher hast Du sie?<br /> # Welchen Mikrocontroller verwendest Du?<br /> # Welche Baudrate verwendest Du?<br /> # &quot;Sieht&quot; das Modul den AP, &quot;sieht&quot; der PC das Modul?<br /> # Funktioniert ein Connect?<br /> # Welche AT-Befehlssequenz verwendest Du und was antwortet das Modul?<br /> <br /> '''Bei Problemen mit dem SDK/Compiler'''<br /> # Benutzt Du die neuste, offizielle VM?&lt;br/&gt;(Diese ist ausgelegt für das neueste SDK)<br /> # Benutzt Du das neueste, offizielle SDK? Welche Version benutzt Du?&lt;br/&gt;(Es werden regelmäßig Bugfixes und Erweiterungen eingepflegt)<br /> # Kannst Du die SDK-Beispiele (IoT,AT) entsprechend der offiziellen Anleitung kompilieren, flashen und läuft es?<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' <br /> &lt;pre&gt;<br /> // GPIO4 als Eingang deklarieren<br /> PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_GPIO4_U, FUNC_GPIO4);<br /> // GPIO4 internen Pullup aktivieren<br /> PIN_PULLUP_EN(PERIPHS_IO_MUX_GPIO4_U);<br /> if(GPIO_INPUT_GET(4) == 1) {<br /> os_printf(&quot;GPIO4\n&quot;);<br /> }<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> === Power-/Sleep-Modes ===<br /> Der Stromverbrauch des ESP8266 ist abhängig von vielen Faktoren, er läßt sich aber durch geschickte Programmierung durchaus deutlich senken.&lt;br/&gt;<br /> So ist es nicht notwendig, dass das WIFI-Modem oder der Mikrocontroller ständig läuft um z.B. eine WLAN-Türklingel zu realisieren. Im &quot;Deep-Sleep&quot; würde der ESP8266 dann nur 10uA verbrauchen, bis er über einen GPI-Interrupt geweckt wird und die Meldung absetzt.&lt;br/&gt;<br /> Zu beachten ist, dass in diesem Moment die WLAN und Netzwerkanmeldung neu startet und hierfür eine gewisse Zeit benötigt wird.&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=6&amp;t=133 detailierte Übersicht der verschieden Modi und deren Stromverbrauch von Espressif]&lt;br/&gt;<br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/348772 Topic neu im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic alt im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> [http://blog.thomasheldt.de/ Viele Projekte und Informationen zum ESP8266]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 2€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.ebay.de Ebay]<br /> ab 3€ inkl. Versand, Einzelstückpreis: ESP-01/02/03/04/05&lt;br/&gt;<br /> (Suchbegriff: ESP8266, Option Artikelstandort: &quot;Weltweit&quot;)&lt;br/&gt;<br /> (10 Stück ab 27 EUR inkl. Versand; Suchbegriff: 10pcs ESP8266)&lt;br/&gt;<br /> ab 3.20€ inkl. Versand, Einzelstückpreis: ESP-07/08/09/11&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-01,ESP-02, ESP-03,ESP-05,ESP-07) ab 5.49€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://www.it-wns.de/themes/suche/index.php?suchekategorie=&amp;sucheallgemein=esp8266 IT-WNS.de] (ESP-01,ESP-03,ESP-07,ESP-12) ab 5.49€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/index.php?cPath=21 In-Circuit.de] ESP-ADC DIL Modul mit ESP8266EX 9.90€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> [http://esp8266.de esp8266.de] DE Support und Sammelbestellung (ab 2.81 EUR ) &lt;br/&gt;<br /> <br /> ==Anderes==<br /> *[http://www.mikrocontroller.net/articles/ESP8266-CPCB PCB für Community-Modul (Vorschlag)]<br /> *[http://fkainka.de/esp8266-in-der-arduino-ide/ ESP8266 mit Arduino IDE programmieren]<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85491 2014-11-03T14:57:51Z

<p>Lrs: Uart loop performanz</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [https://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=single#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 7 MBit/s]&lt;br/&gt;<br /> [http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=7&amp;t=24 Beitrag Espressif-Form: UART loopback: 4.5 Mbps]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSERVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> =='''Checkliste bei Problemen mit dem Modul/Compiler/SDK'''==<br /> Bitte berücksichtige bei der Frage nach Hilfestellung zu Deinem Problem die folgende Checkliste.<br /> <br /> '''Bei Problemen mit der AT-Firmware/UART-Ansteuerung mit Mikrocontroller'''<br /> # Was nutzt Du für die Stromversorgung?&lt;br/&gt;(Ganz knapp benennen, so dass Rückschlüsse auf Spannung und Stromstärke möglich sind)<br /> # Welche Firmware-Version verwendest Du und von woher hast Du sie?<br /> # Welchen Mikrocontroller verwendest Du?<br /> # Welche Baudrate verwendest Du?<br /> # &quot;Sieht&quot; das Modul den AP, &quot;sieht&quot; der PC das Modul?<br /> # Funktioniert ein Connect?<br /> # Welche AT-Befehlssequenz verwendest Du und was antwortet das Modul?<br /> <br /> '''Bei Problemen mit dem SDK/Compiler'''<br /> # Benutzt Du die neuste, offizielle VM?&lt;br/&gt;(Diese ist ausgelegt für das neueste SDK)<br /> # Benutzt Du das neueste, offizielle SDK? Welche Version benutzt Du?&lt;br/&gt;(Es werden regelmäßig Bugfixes und Erweiterungen eingepflegt)<br /> # Kannst Du die SDK-Beispiele (IoT,AT) entsprechend der offiziellen Anleitung kompilieren, flashen und läuft es?<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/348772 Topic neu im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> <br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic alt im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.ebay.de Ebay]<br /> ab 3€ inkl. Versand, Einzelstückpreis: ESP-01/02/03/04/05&lt;br/&gt;<br /> (Suchbegriff: ESP8266, Option Artikelstandort: &quot;Weltweit&quot;)&lt;br/&gt;<br /> (10 Stück ab 27 EUR inkl. Versand; Suchbegriff: 10pcs ESP8266)&lt;br/&gt;<br /> ab 3.20€ inkl. Versand, Einzelstückpreis: ESP-07/08/09/11&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-02, ESP-03) ab 5.99€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.amazon.de/herausgef%C3%BChrt-praktisches-einfachen-Benutzung-Breadboard-Gr%C3%BCn/dp/B00P4CI4EI/ In-circuit.de ESP-ADC] 9.90€ zzgl. 3€ Versand bei Amazon&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis zzgl. 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PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Kostenkalkulation Material (1EUR=1.20USD)'''&lt;br/&gt;&lt;br/&gt;<br /> '''PCB'''&lt;br/&gt;<br /> * dirty-pcbs, 2 Layers, HASL, 5x5cm, 10 qty-&gt; 14 USD,<br /> * 4 PCBs miteinander verbunden -&gt; 4*10=40 Stück<br /> * 2 PCBs werden benötigt (ESP-PCB, Power/Shield-PCB)<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''ESP8266''' (Aliexpress: 2,80USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 2.30 EUR<br /> <br /> '''Flash''' (http://www.digikey.de/product-detail/en/MX25L4006EZUI-12G/1092-1064-ND/2744747)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR (brutto)<br /> <br /> '''OSC''' (digikey, 10ppm)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.80 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> * Ebay: 10pcs 40pin Long Pinheader: 2.11EUR inkl. Versand<br /> -&gt; 0.21 EUR<br /> <br /> '''C,R'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 1.00 EUR (?)<br /> <br /> '''RPSMA''' (optional, Ebay: 5pcs RP-SMA 3.50USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''Spannungswandler''' (optional,z.B. LDO, digikey)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.50 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit RPSMA und Spannungswandler'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 6.61 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit nur einer Platine, ohne RPSMA, Spannungswandler, Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 5.00 EUR (brutto)<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85475 2014-11-02T00:10:33Z

<p>Lrs: /* Bezugsquellen */</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 8 MBit/s]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> =='''Checkliste bei Problemen mit dem Modul/Compiler/SDK'''==<br /> Bitte berücksichtige bei der Frage nach Hilfestellung zu Deinem Problem die folgende Checkliste.<br /> <br /> '''Bei Problemen mit der AT-Firmware/UART-Ansteuerung mit Mikrocontroller'''<br /> # Was nutzt Du für die Stromversorgung?&lt;br/&gt;(Ganz knapp benennen, so dass Rückschlüsse auf Spannung und Stromstärke möglich sind)<br /> # Welche Firmware-Version verwendest Du und von woher hast Du sie?<br /> # Welchen Mikrocontroller verwendest Du?<br /> # Welche Baudrate verwendest Du?<br /> # &quot;Sieht&quot; das Modul den AP, &quot;sieht&quot; der PC das Modul?<br /> # Funktioniert ein Connect?<br /> # Welche AT-Befehlssequenz verwendest Du und was antwortet das Modul?<br /> <br /> '''Bei Problemen mit dem SDK/Compiler'''<br /> # Benutzt Du die neuste, offizielle VM?&lt;br/&gt;(Diese ist ausgelegt für das neueste SDK)<br /> # Benutzt Du das neueste, offizielle SDK? Welche Version benutzt Du?&lt;br/&gt;(Es werden regelmäßig Bugfixes und Erweiterungen eingepflegt)<br /> # Kannst Du die SDK-Beispiele (IoT,AT) entsprechend der offiziellen Anleitung kompilieren, flashen und läuft es?<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.ebay.de Ebay]<br /> ab 3€ inkl. Versand, Einzelstückpreis: ESP-01/02/03/04/05&lt;br/&gt;<br /> (Suchbegriff: ESP8266, Option Artikelstandort: &quot;Weltweit&quot;)&lt;br/&gt;<br /> (10 Stück ab 27 EUR inkl. Versand; Suchbegriff: 10pcs ESP8266)&lt;br/&gt;<br /> ab 3.20€ inkl. Versand, Einzelstückpreis: ESP-07/08/09/11&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-02, ESP-03) ab 5.99€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.amazon.de/herausgef%C3%BChrt-praktisches-einfachen-Benutzung-Breadboard-Gr%C3%BCn/dp/B00P4CI4EI/ In-circuit.de ESP-ADC] 9.90€ zzgl. 3€ Versand bei Amazon&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis zzgl. Versand&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> <br /> == PCB für Communiy-Modul (Vorschlag) ==<br /> '''Motivation'''<br /> <br /> Ein kleines Board nützt wenig, wenn<br /> * ein schlechter Quarz verwendet wurde oder/und das Modul instabil läuft<br /> * zusätzlicher Platz für ein Spannungsquelle erforderlich ist<br /> * Signal Integrity, Shield kritisch sind<br /> * die Verfügbarkeit des Moduls mit dem benötigten Pinout nur schwer vorhersehbar ist<br /> * jederzeit unangekündigte Änderungen des Designs sowie bei den verwendeten Bauteilen möglich sind<br /> <br /> '''Anforderungen'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader<br /> * Breadboard-kompatibel<br /> * Lötbar mit typischen reflow-Öfen<br /> * Shielded<br /> * Flexibilität bei der Spannungsversorgung<br /> * Pad für direktes Anlöten des Antennenkabel sowie mit Bestückungsoption RP-SMA für direkten Anschluss einer RP-SMA-Antenne<br /> <br /> '''Spezifikation'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader einreihig: 1 Reihe oben, 1 Reihe unten; mehrere GND- und VCC3V3-Pins<br /> * 2x 2-Layer-PCB 0.6-1.0mm<br /> :* 1. PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Kostenkalkulation Material (1EUR=1.20USD)'''&lt;br/&gt;&lt;br/&gt;<br /> '''PCB'''&lt;br/&gt;<br /> * dirty-pcbs, 2 Layers, HASL, 5x5cm, 10 qty-&gt; 14 USD,<br /> * 4 PCBs miteinander verbunden -&gt; 4*10=40 Stück<br /> * 2 PCBs werden benötigt (ESP-PCB, Power/Shield-PCB)<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''ESP8266''' (Aliexpress: 2,80USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 2.30 EUR<br /> <br /> '''Flash''' (http://www.digikey.de/product-detail/en/MX25L4006EZUI-12G/1092-1064-ND/2744747)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR (brutto)<br /> <br /> '''OSC''' (digikey, 10ppm)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.80 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> * Ebay: 10pcs 40pin Long Pinheader: 2.11EUR inkl. Versand<br /> -&gt; 0.21 EUR<br /> <br /> '''C,R'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 1.00 EUR (?)<br /> <br /> '''RPSMA''' (optional, Ebay: 5pcs RP-SMA 3.50USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''Spannungswandler''' (optional,z.B. LDO, digikey)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.50 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit RPSMA und Spannungswandler'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 6.61 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit nur einer Platine, ohne RPSMA, Spannungswandler, Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 5.00 EUR (brutto)<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85474 2014-11-01T23:31:18Z

<p>Lrs: /* Checkliste bei Problemen mit dem Modul/Compiler/SDK */</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 8 MBit/s]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> =='''Checkliste bei Problemen mit dem Modul/Compiler/SDK'''==<br /> Bitte berücksichtige bei der Frage nach Hilfestellung zu Deinem Problem die folgende Checkliste.<br /> <br /> '''Bei Problemen mit der AT-Firmware/UART-Ansteuerung mit Mikrocontroller'''<br /> # Was nutzt Du für die Stromversorgung?&lt;br/&gt;(Ganz knapp benennen, so dass Rückschlüsse auf Spannung und Stromstärke möglich sind)<br /> # Welche Firmware-Version verwendest Du und von woher hast Du sie?<br /> # Welchen Mikrocontroller verwendest Du?<br /> # Welche Baudrate verwendest Du?<br /> # &quot;Sieht&quot; das Modul den AP, &quot;sieht&quot; der PC das Modul?<br /> # Funktioniert ein Connect?<br /> # Welche AT-Befehlssequenz verwendest Du und was antwortet das Modul?<br /> <br /> '''Bei Problemen mit dem SDK/Compiler'''<br /> # Benutzt Du die neuste, offizielle VM?&lt;br/&gt;(Diese ist ausgelegt für das neueste SDK)<br /> # Benutzt Du das neueste, offizielle SDK? Welche Version benutzt Du?&lt;br/&gt;(Es werden regelmäßig Bugfixes und Erweiterungen eingepflegt)<br /> # Kannst Du die SDK-Beispiele (IoT,AT) entsprechend der offiziellen Anleitung kompilieren, flashen und läuft es?<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.ebay.de Ebay] ab 3€ inkl. Versand, Einzelstückpreis (z.B. ESP-01/02/03/04/05)&lt;br/&gt;<br /> (Suchbegriff: ESP8266, Option Artikelstandort: &quot;Weltweit&quot;)&lt;br/&gt;<br /> (10 Stück ab 27 EUR inkl. Versand; Suchbegriff: 10pcs ESP8266)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-02, ESP-03) ab 5.99€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.amazon.de/herausgef%C3%BChrt-praktisches-einfachen-Benutzung-Breadboard-Gr%C3%BCn/dp/B00P4CI4EI/ In-circuit.de ESP-ADC] 9.90€ zzgl. 3€ Versand bei Amazon&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis zzgl. Versand&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> <br /> == PCB für Communiy-Modul (Vorschlag) ==<br /> '''Motivation'''<br /> <br /> Ein kleines Board nützt wenig, wenn<br /> * ein schlechter Quarz verwendet wurde oder/und das Modul instabil läuft<br /> * zusätzlicher Platz für ein Spannungsquelle erforderlich ist<br /> * Signal Integrity, Shield kritisch sind<br /> * die Verfügbarkeit des Moduls mit dem benötigten Pinout nur schwer vorhersehbar ist<br /> * jederzeit unangekündigte Änderungen des Designs sowie bei den verwendeten Bauteilen möglich sind<br /> <br /> '''Anforderungen'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader<br /> * Breadboard-kompatibel<br /> * Lötbar mit typischen reflow-Öfen<br /> * Shielded<br /> * Flexibilität bei der Spannungsversorgung<br /> * Pad für direktes Anlöten des Antennenkabel sowie mit Bestückungsoption RP-SMA für direkten Anschluss einer RP-SMA-Antenne<br /> <br /> '''Spezifikation'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader einreihig: 1 Reihe oben, 1 Reihe unten; mehrere GND- und VCC3V3-Pins<br /> * 2x 2-Layer-PCB 0.6-1.0mm<br /> :* 1. PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Kostenkalkulation Material (1EUR=1.20USD)'''&lt;br/&gt;&lt;br/&gt;<br /> '''PCB'''&lt;br/&gt;<br /> * dirty-pcbs, 2 Layers, HASL, 5x5cm, 10 qty-&gt; 14 USD,<br /> * 4 PCBs miteinander verbunden -&gt; 4*10=40 Stück<br /> * 2 PCBs werden benötigt (ESP-PCB, Power/Shield-PCB)<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''ESP8266''' (Aliexpress: 2,80USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 2.30 EUR<br /> <br /> '''Flash''' (http://www.digikey.de/product-detail/en/MX25L4006EZUI-12G/1092-1064-ND/2744747)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR (brutto)<br /> <br /> '''OSC''' (digikey, 10ppm)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.80 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> * Ebay: 10pcs 40pin Long Pinheader: 2.11EUR inkl. Versand<br /> -&gt; 0.21 EUR<br /> <br /> '''C,R'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 1.00 EUR (?)<br /> <br /> '''RPSMA''' (optional, Ebay: 5pcs RP-SMA 3.50USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''Spannungswandler''' (optional,z.B. LDO, digikey)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.50 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit RPSMA und Spannungswandler'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 6.61 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit nur einer Platine, ohne RPSMA, Spannungswandler, Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 5.00 EUR (brutto)<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85473 2014-11-01T23:19:48Z

<p>Lrs: Checkliste</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 8 MBit/s]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> =='''Checkliste bei Problemen mit dem Modul/Compiler/SDK'''==<br /> Bitte berücksichtige bei der Frage nach Hilfestellung zu Deinem Problem die folgende Checkliste.<br /> # Was nutzt Du für die Stromversorgung?&lt;br/&gt;(Ganz knapp benennen, so dass Rückschlüsse auf Spannung und Stromstärke möglich sind)<br /> # Benutzt Du die neuste, offizielle VM?&lt;br/&gt;(Diese ist ausgelegt für das neueste SDK)<br /> # Benutzt Du das neueste, offizielle SDK? Welche Version benutzt Du?&lt;br/&gt;(Es werden regelmäßig Bugfixes und Erweiterungen eingepflegt)<br /> # Kannst Du die SDK-Beispiele (IoT,AT) entsprechend der offiziellen Anleitung kompilieren, flashen und funktioniert es?<br /> # &quot;Sieht&quot; das Modul den AP, &quot;sieht&quot; der PC das Modul?<br /> # Funktioniert ein Connect?<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.ebay.de Ebay] ab 3€ inkl. Versand, Einzelstückpreis (z.B. ESP-01/02/03/04/05)&lt;br/&gt;<br /> (Suchbegriff: ESP8266, Option Artikelstandort: &quot;Weltweit&quot;)&lt;br/&gt;<br /> (10 Stück ab 27 EUR inkl. Versand; Suchbegriff: 10pcs ESP8266)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-02, ESP-03) ab 5.99€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.amazon.de/herausgef%C3%BChrt-praktisches-einfachen-Benutzung-Breadboard-Gr%C3%BCn/dp/B00P4CI4EI/ In-circuit.de ESP-ADC] 9.90€ zzgl. 3€ Versand bei Amazon&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis zzgl. Versand&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> <br /> == PCB für Communiy-Modul (Vorschlag) ==<br /> '''Motivation'''<br /> <br /> Ein kleines Board nützt wenig, wenn<br /> * ein schlechter Quarz verwendet wurde oder/und das Modul instabil läuft<br /> * zusätzlicher Platz für ein Spannungsquelle erforderlich ist<br /> * Signal Integrity, Shield kritisch sind<br /> * die Verfügbarkeit des Moduls mit dem benötigten Pinout nur schwer vorhersehbar ist<br /> * jederzeit unangekündigte Änderungen des Designs sowie bei den verwendeten Bauteilen möglich sind<br /> <br /> '''Anforderungen'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader<br /> * Breadboard-kompatibel<br /> * Lötbar mit typischen reflow-Öfen<br /> * Shielded<br /> * Flexibilität bei der Spannungsversorgung<br /> * Pad für direktes Anlöten des Antennenkabel sowie mit Bestückungsoption RP-SMA für direkten Anschluss einer RP-SMA-Antenne<br /> <br /> '''Spezifikation'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader einreihig: 1 Reihe oben, 1 Reihe unten; mehrere GND- und VCC3V3-Pins<br /> * 2x 2-Layer-PCB 0.6-1.0mm<br /> :* 1. PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Kostenkalkulation Material (1EUR=1.20USD)'''&lt;br/&gt;&lt;br/&gt;<br /> '''PCB'''&lt;br/&gt;<br /> * dirty-pcbs, 2 Layers, HASL, 5x5cm, 10 qty-&gt; 14 USD,<br /> * 4 PCBs miteinander verbunden -&gt; 4*10=40 Stück<br /> * 2 PCBs werden benötigt (ESP-PCB, Power/Shield-PCB)<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''ESP8266''' (Aliexpress: 2,80USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 2.30 EUR<br /> <br /> '''Flash''' (http://www.digikey.de/product-detail/en/MX25L4006EZUI-12G/1092-1064-ND/2744747)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR (brutto)<br /> <br /> '''OSC''' (digikey, 10ppm)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.80 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> * Ebay: 10pcs 40pin Long Pinheader: 2.11EUR inkl. Versand<br /> -&gt; 0.21 EUR<br /> <br /> '''C,R'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 1.00 EUR (?)<br /> <br /> '''RPSMA''' (optional, Ebay: 5pcs RP-SMA 3.50USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''Spannungswandler''' (optional,z.B. LDO, digikey)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.50 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit RPSMA und Spannungswandler'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 6.61 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit nur einer Platine, ohne RPSMA, Spannungswandler, Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 5.00 EUR (brutto)<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85471 2014-11-01T22:18:36Z

<p>Lrs: doppelten Eintrag entfernt</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 8 MBit/s]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.ebay.de Ebay] ab 3€ inkl. Versand, Einzelstückpreis (z.B. ESP-01/02/03/04/05)&lt;br/&gt;<br /> (Suchbegriff: ESP8266, Option Artikelstandort: &quot;Weltweit&quot;)&lt;br/&gt;<br /> (10 Stück ab 27 EUR inkl. Versand; Suchbegriff: 10pcs ESP8266)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-02, ESP-03) ab 5.99€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.amazon.de/herausgef%C3%BChrt-praktisches-einfachen-Benutzung-Breadboard-Gr%C3%BCn/dp/B00P4CI4EI/ In-circuit.de ESP-ADC] 9.90€ zzgl. 3€ Versand bei Amazon&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis zzgl. Versand&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> <br /> == PCB für Communiy-Modul (Vorschlag) ==<br /> '''Motivation'''<br /> <br /> Ein kleines Board nützt wenig, wenn<br /> * ein schlechter Quarz verwendet wurde oder/und das Modul instabil läuft<br /> * zusätzlicher Platz für ein Spannungsquelle erforderlich ist<br /> * Signal Integrity, Shield kritisch sind<br /> * die Verfügbarkeit des Moduls mit dem benötigten Pinout nur schwer vorhersehbar ist<br /> * jederzeit unangekündigte Änderungen des Designs sowie bei den verwendeten Bauteilen möglich sind<br /> <br /> '''Anforderungen'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader<br /> * Breadboard-kompatibel<br /> * Lötbar mit typischen reflow-Öfen<br /> * Shielded<br /> * Flexibilität bei der Spannungsversorgung<br /> * Pad für direktes Anlöten des Antennenkabel sowie mit Bestückungsoption RP-SMA für direkten Anschluss einer RP-SMA-Antenne<br /> <br /> '''Spezifikation'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader einreihig: 1 Reihe oben, 1 Reihe unten; mehrere GND- und VCC3V3-Pins<br /> * 2x 2-Layer-PCB 0.6-1.0mm<br /> :* 1. PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Kostenkalkulation Material (1EUR=1.20USD)'''&lt;br/&gt;&lt;br/&gt;<br /> '''PCB'''&lt;br/&gt;<br /> * dirty-pcbs, 2 Layers, HASL, 5x5cm, 10 qty-&gt; 14 USD,<br /> * 4 PCBs miteinander verbunden -&gt; 4*10=40 Stück<br /> * 2 PCBs werden benötigt (ESP-PCB, Power/Shield-PCB)<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''ESP8266''' (Aliexpress: 2,80USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 2.30 EUR<br /> <br /> '''Flash''' (http://www.digikey.de/product-detail/en/MX25L4006EZUI-12G/1092-1064-ND/2744747)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR (brutto)<br /> <br /> '''OSC''' (digikey, 10ppm)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.80 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> * Ebay: 10pcs 40pin Long Pinheader: 2.11EUR inkl. Versand<br /> -&gt; 0.21 EUR<br /> <br /> '''C,R'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 1.00 EUR (?)<br /> <br /> '''RPSMA''' (optional, Ebay: 5pcs RP-SMA 3.50USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''Spannungswandler''' (optional,z.B. LDO, digikey)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.50 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit RPSMA und Spannungswandler'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 6.61 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit nur einer Platine, ohne RPSMA, Spannungswandler, Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 5.00 EUR (brutto)<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85470 2014-11-01T22:08:27Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 8 MBit/s]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.ebay.de Ebay] z.B. ESP-01/02/03/04/05 jeweils ab 3€ inkl. Versand, Einzelstückpreis&lt;br/&gt;<br /> (Suchbegriff: ESP8266, Option Artikelstandort: &quot;Weltweit&quot;)&lt;br/&gt;<br /> (10 Stück ab 27 EUR inkl. Versand; Suchbegriff: 10pcs ESP8266)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-02, ESP-03) ab 5.99€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.amazon.de/herausgef%C3%BChrt-praktisches-einfachen-Benutzung-Breadboard-Gr%C3%BCn/dp/B00P4CI4EI/ In-circuit.de ESP-ADC] 9.90€ zzgl. 3€ Versand bei Amazon&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, zzgl. Versand; CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, zzgl. Versand; CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> <br /> == PCB für Communiy-Modul (Vorschlag) ==<br /> '''Motivation'''<br /> <br /> Ein kleines Board nützt wenig, wenn<br /> * ein schlechter Quarz verwendet wurde oder/und das Modul instabil läuft<br /> * zusätzlicher Platz für ein Spannungsquelle erforderlich ist<br /> * Signal Integrity, Shield kritisch sind<br /> * die Verfügbarkeit des Moduls mit dem benötigten Pinout nur schwer vorhersehbar ist<br /> * jederzeit unangekündigte Änderungen des Designs sowie bei den verwendeten Bauteilen möglich sind<br /> <br /> '''Anforderungen'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader<br /> * Breadboard-kompatibel<br /> * Lötbar mit typischen reflow-Öfen<br /> * Shielded<br /> * Flexibilität bei der Spannungsversorgung<br /> * Pad für direktes Anlöten des Antennenkabel sowie mit Bestückungsoption RP-SMA für direkten Anschluss einer RP-SMA-Antenne<br /> <br /> '''Spezifikation'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader einreihig: 1 Reihe oben, 1 Reihe unten; mehrere GND- und VCC3V3-Pins<br /> * 2x 2-Layer-PCB 0.6-1.0mm<br /> :* 1. PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Kostenkalkulation Material (1EUR=1.20USD)'''&lt;br/&gt;&lt;br/&gt;<br /> '''PCB'''&lt;br/&gt;<br /> * dirty-pcbs, 2 Layers, HASL, 5x5cm, 10 qty-&gt; 14 USD,<br /> * 4 PCBs miteinander verbunden -&gt; 4*10=40 Stück<br /> * 2 PCBs werden benötigt (ESP-PCB, Power/Shield-PCB)<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''ESP8266''' (Aliexpress: 2,80USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 2.30 EUR<br /> <br /> '''Flash''' (http://www.digikey.de/product-detail/en/MX25L4006EZUI-12G/1092-1064-ND/2744747)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR (brutto)<br /> <br /> '''OSC''' (digikey, 10ppm)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.80 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> * Ebay: 10pcs 40pin Long Pinheader: 2.11EUR inkl. Versand<br /> -&gt; 0.21 EUR<br /> <br /> '''C,R'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 1.00 EUR (?)<br /> <br /> '''RPSMA''' (optional, Ebay: 5pcs RP-SMA 3.50USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''Spannungswandler''' (optional,z.B. LDO, digikey)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.50 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit RPSMA und Spannungswandler'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 6.61 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit nur einer Platine, ohne RPSMA, Spannungswandler, Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 5.00 EUR (brutto)<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85469 2014-11-01T22:01:04Z

<p>Lrs: /* Bezugsquellen */</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 8 MBit/s]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.ebay.de Ebay] z.B. ESP-01/02/03/04/05 jeweils ab 3€ inkl. Versand&lt;br&gt;<br /> (Suchbegriff: ESP8266, Option Artikelstandort: &quot;Weltweit&quot;)&lt;br&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-02, ESP-03) ab 5.99€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.amazon.de/herausgef%C3%BChrt-praktisches-einfachen-Benutzung-Breadboard-Gr%C3%BCn/dp/B00P4CI4EI/ In-circuit.de ESP-ADC] 9.90€ zzgl. 3€ Versand bei Amazon&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, zzgl. Versand; CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, zzgl. Versand; CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> <br /> == PCB für Communiy-Modul (Vorschlag) ==<br /> '''Motivation'''<br /> <br /> Ein kleines Board nützt wenig, wenn<br /> * ein schlechter Quarz verwendet wurde oder/und das Modul instabil läuft<br /> * zusätzlicher Platz für ein Spannungsquelle erforderlich ist<br /> * Signal Integrity, Shield kritisch sind<br /> * die Verfügbarkeit des Moduls mit dem benötigten Pinout nur schwer vorhersehbar ist<br /> * jederzeit unangekündigte Änderungen des Designs sowie bei den verwendeten Bauteilen möglich sind<br /> <br /> '''Anforderungen'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader<br /> * Breadboard-kompatibel<br /> * Lötbar mit typischen reflow-Öfen<br /> * Shielded<br /> * Flexibilität bei der Spannungsversorgung<br /> * Pad für direktes Anlöten des Antennenkabel sowie mit Bestückungsoption RP-SMA für direkten Anschluss einer RP-SMA-Antenne<br /> <br /> '''Spezifikation'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader einreihig: 1 Reihe oben, 1 Reihe unten; mehrere GND- und VCC3V3-Pins<br /> * 2x 2-Layer-PCB 0.6-1.0mm<br /> :* 1. PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Kostenkalkulation Material (1EUR=1.20USD)'''&lt;br/&gt;&lt;br/&gt;<br /> '''PCB'''&lt;br/&gt;<br /> * dirty-pcbs, 2 Layers, HASL, 5x5cm, 10 qty-&gt; 14 USD,<br /> * 4 PCBs miteinander verbunden -&gt; 4*10=40 Stück<br /> * 2 PCBs werden benötigt (ESP-PCB, Power/Shield-PCB)<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''ESP8266''' (Aliexpress: 2,80USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 2.30 EUR<br /> <br /> '''Flash''' (http://www.digikey.de/product-detail/en/MX25L4006EZUI-12G/1092-1064-ND/2744747)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR (brutto)<br /> <br /> '''OSC''' (digikey, 10ppm)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.80 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> * Ebay: 10pcs 40pin Long Pinheader: 2.11EUR inkl. Versand<br /> -&gt; 0.21 EUR<br /> <br /> '''C,R'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 1.00 EUR (?)<br /> <br /> '''RPSMA''' (optional, Ebay: 5pcs RP-SMA 3.50USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''Spannungswandler''' (optional,z.B. LDO, digikey)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.50 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit RPSMA und Spannungswandler'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 6.61 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit nur einer Platine, ohne RPSMA, Spannungswandler, Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 5.00 EUR (brutto)<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85468 2014-11-01T21:50:11Z

<p>Lrs: /* Bezugsquellen */</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 8 MBit/s]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.ebay.de Ebay] z.B. ESP-01, 02, 03, 05 jeweils ab 3€ inkl. Versand&lt;br&gt;<br /> (Suchbegriff: ESP8266, Option Artikelstandort: &quot;Weltweit&quot;)&lt;br&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-02, ESP-03) ab 5.99€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.amazon.de/herausgef%C3%BChrt-praktisches-einfachen-Benutzung-Breadboard-Gr%C3%BCn/dp/B00P4CI4EI/ In-circuit.de ESP-ADC] 9.90€ zzgl. 3€ Versand bei Amazon&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, zzgl. Versand; CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, zzgl. Versand; CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> <br /> == PCB für Communiy-Modul (Vorschlag) ==<br /> '''Motivation'''<br /> <br /> Ein kleines Board nützt wenig, wenn<br /> * ein schlechter Quarz verwendet wurde oder/und das Modul instabil läuft<br /> * zusätzlicher Platz für ein Spannungsquelle erforderlich ist<br /> * Signal Integrity, Shield kritisch sind<br /> * die Verfügbarkeit des Moduls mit dem benötigten Pinout nur schwer vorhersehbar ist<br /> * jederzeit unangekündigte Änderungen des Designs sowie bei den verwendeten Bauteilen möglich sind<br /> <br /> '''Anforderungen'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader<br /> * Breadboard-kompatibel<br /> * Lötbar mit typischen reflow-Öfen<br /> * Shielded<br /> * Flexibilität bei der Spannungsversorgung<br /> * Pad für direktes Anlöten des Antennenkabel sowie mit Bestückungsoption RP-SMA für direkten Anschluss einer RP-SMA-Antenne<br /> <br /> '''Spezifikation'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader einreihig: 1 Reihe oben, 1 Reihe unten; mehrere GND- und VCC3V3-Pins<br /> * 2x 2-Layer-PCB 0.6-1.0mm<br /> :* 1. PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Kostenkalkulation Material (1EUR=1.20USD)'''&lt;br/&gt;&lt;br/&gt;<br /> '''PCB'''&lt;br/&gt;<br /> * dirty-pcbs, 2 Layers, HASL, 5x5cm, 10 qty-&gt; 14 USD,<br /> * 4 PCBs miteinander verbunden -&gt; 4*10=40 Stück<br /> * 2 PCBs werden benötigt (ESP-PCB, Power/Shield-PCB)<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''ESP8266''' (Aliexpress: 2,80USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 2.30 EUR<br /> <br /> '''Flash''' (http://www.digikey.de/product-detail/en/MX25L4006EZUI-12G/1092-1064-ND/2744747)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR (brutto)<br /> <br /> '''OSC''' (digikey, 10ppm)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.80 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> * Ebay: 10pcs 40pin Long Pinheader: 2.11EUR inkl. Versand<br /> -&gt; 0.21 EUR<br /> <br /> '''C,R'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 1.00 EUR (?)<br /> <br /> '''RPSMA''' (optional, Ebay: 5pcs RP-SMA 3.50USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''Spannungswandler''' (optional,z.B. LDO, digikey)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.50 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit RPSMA und Spannungswandler'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 6.61 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit nur einer Platine, ohne RPSMA, Spannungswandler, Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 5.00 EUR (brutto)<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85467 2014-11-01T21:34:29Z

<p>Lrs: /* Bezugsquellen */</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 8 MBit/s]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-02, ESP-03) ab 5.99€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.amazon.de/herausgef%C3%BChrt-praktisches-einfachen-Benutzung-Breadboard-Gr%C3%BCn/dp/B00P4CI4EI/ In-circuit.de ESP-ADC] 9.90€ zzgl. 3€ Versand bei Amazon&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, zzgl. Versand; CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, zzgl. 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PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Kostenkalkulation Material (1EUR=1.20USD)'''&lt;br/&gt;&lt;br/&gt;<br /> '''PCB'''&lt;br/&gt;<br /> * dirty-pcbs, 2 Layers, HASL, 5x5cm, 10 qty-&gt; 14 USD,<br /> * 4 PCBs miteinander verbunden -&gt; 4*10=40 Stück<br /> * 2 PCBs werden benötigt (ESP-PCB, Power/Shield-PCB)<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''ESP8266''' (Aliexpress: 2,80USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 2.30 EUR<br /> <br /> '''Flash''' (http://www.digikey.de/product-detail/en/MX25L4006EZUI-12G/1092-1064-ND/2744747)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR (brutto)<br /> <br /> '''OSC''' (digikey, 10ppm)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.80 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> * Ebay: 10pcs 40pin Long Pinheader: 2.11EUR inkl. Versand<br /> -&gt; 0.21 EUR<br /> <br /> '''C,R'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 1.00 EUR (?)<br /> <br /> '''RPSMA''' (optional, Ebay: 5pcs RP-SMA 3.50USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''Spannungswandler''' (optional,z.B. LDO, digikey)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.50 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit RPSMA und Spannungswandler'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 6.61 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit nur einer Platine, ohne RPSMA, Spannungswandler, Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 5.00 EUR (brutto)<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85466 2014-11-01T17:47:31Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''WLAN'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 8 MBit/s]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-02, ESP-03) ab 5.99€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, zzgl. Versand; CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> <br /> == PCB für Communiy-Modul (Vorschlag) ==<br /> '''Motivation'''<br /> <br /> Ein kleines Board nützt wenig, wenn<br /> * ein schlechter Quarz verwendet wurde oder/und das Modul instabil läuft<br /> * zusätzlicher Platz für ein Spannungsquelle erforderlich ist<br /> * Signal Integrity, Shield kritisch sind<br /> * die Verfügbarkeit des Moduls mit dem benötigten Pinout nur schwer vorhersehbar ist<br /> * jederzeit unangekündigte Änderungen des Designs sowie bei den verwendeten Bauteilen möglich sind<br /> <br /> '''Anforderungen'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader<br /> * Breadboard-kompatibel<br /> * Lötbar mit typischen reflow-Öfen<br /> * Shielded<br /> * Flexibilität bei der Spannungsversorgung<br /> * Pad für direktes Anlöten des Antennenkabel sowie mit Bestückungsoption RP-SMA für direkten Anschluss einer RP-SMA-Antenne<br /> <br /> '''Spezifikation'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader einreihig: 1 Reihe oben, 1 Reihe unten; mehrere GND- und VCC3V3-Pins<br /> * 2x 2-Layer-PCB 0.6-1.0mm<br /> :* 1. PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Kostenkalkulation Material (1EUR=1.20USD)'''&lt;br/&gt;&lt;br/&gt;<br /> '''PCB'''&lt;br/&gt;<br /> * dirty-pcbs, 2 Layers, HASL, 5x5cm, 10 qty-&gt; 14 USD,<br /> * 4 PCBs miteinander verbunden -&gt; 4*10=40 Stück<br /> * 2 PCBs werden benötigt (ESP-PCB, Power/Shield-PCB)<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''ESP8266''' (Aliexpress: 2,80USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 2.30 EUR<br /> <br /> '''Flash''' (http://www.digikey.de/product-detail/en/MX25L4006EZUI-12G/1092-1064-ND/2744747)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR (brutto)<br /> <br /> '''OSC''' (digikey, 10ppm)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.80 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> * Ebay: 10pcs 40pin Long Pinheader: 2.11EUR inkl. Versand<br /> -&gt; 0.21 EUR<br /> <br /> '''C,R'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 1.00 EUR (?)<br /> <br /> '''RPSMA''' (optional, Ebay: 5pcs RP-SMA 3.50USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''Spannungswandler''' (optional,z.B. LDO, digikey)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.50 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit RPSMA und Spannungswandler'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 6.61 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit nur einer Platine, ohne RPSMA, Spannungswandler, Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 5.00 EUR (brutto)<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=85449 2014-10-31T20:30:27Z

<p>Lrs: Erkennen von Manipulationen</p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines Hausbusses mittels WLAN über Kabel (Stand 2014).<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Aufgrund stark gesunkener Preise für 2.4GHz-WLAN-Module soll ein flexibler 1-wire, low-cost Hausbus mit bis zu 144 Mbit/s Netto-Datendurchsatz (4x 802.11n netto) mittels RG58-Koaxialkabel und WLAN-Modulen realisiert werden.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Steuerung mittels TCP/UDP.<br /> * Multimaster-fähig mittels Nutzung der verschiedenen WLAN-Kanäle<br /> :*WLAN-Accesspoint als Master<br /> :*WLAN-Modul im Accesspoint-mode als Master<br /> * Verschlüsselte Datenübertragung (WPA, PSK)<br /> * Hohe Performanz<br /> :* ca. 0,5MBit/s mit den 2.30EUR-Modulen (to be tested)<br /> :* Bis zu 16MBit/s mit TI CC3200-Modulen (Display, Kamera)<br /> * Tolerante, intelligente Transceiver, low-cost (bedingt durch 2.4GHz-WLAN). <br /> * Parallelbetrieb mit 5GHz möglich.<br /> <br /> == Eigenschaften der WLAN-Module ==<br /> * ab 10x10mm<br /> * UART, SPI<br /> * GPIOs, ADC. <br /> * uC auf dem SoC kann selbst programmiert werden <br /> * Sleep-Modus<br /> * Station mode und Accesspoint mode<br /> <br /> === WLAN SoCs mit T/R-Switch / WLAN PHY===<br /> * Espressif ESP8266<br /> * Marvell Avastar 88W8782/88W8782U<br /> * TI CC3200<br /> <br /> == Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen ==<br /> * Typische maximale Sendeleistung des WLAN-Moduls: 20dB<br /> * Typische maximale Sensibilität des WLAN-Moduls: -80dBm<br /> * Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> * Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> * Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul ==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :*: Diese Verzögerung kann versteckt werden, indem bereits beim Aufruf des GUI-Programms oder beim Aufruf eines Untermenüs in der GUI die WLAN-Module aufgeweckt und wach gehalten werden. Anschließend reagieren die WLAN-Module unmittelbar auf die Auswahl einer Funktion.<br /> :* Für die Strecke &quot;Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais&quot; tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> == Stresstest der WLAN-Module ==<br /> Bei sehr günstigen WLAN-Modulen werden günstige Komponenten mit hohen Fertigungstoleranzen verwendet (Soll-Wert, Temperatur-Drift, Bestückung). Auch die Chips unterliegen Fertigungstoleranzen. Es bietet sich daher insbesondere vor dem Einbau selbst importierter Module an, diese einem Stresstest zu unterziehen und beispielsweise die schlechtesten 5% auszusortieren (insofern sich diese identifizieren lassen).<br /> <br /> Mögliche Testparameter:<br /> * Undervoltage<br /> * Höhere Taktrate<br /> * SRAM-Test<br /> * Flash-Speicher-Test<br /> <br /> Getestet werden kann<br /> * die Fehlerfreiheit von Lese- und Schreibzugriffen, von Berechnungen sowie beim Versenden und Empfangen von Daten-Paketen<br /> * die Genauigkeit des Oszillators (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> * Drift der WLAN-Frequenzen aufgrund von Temperatur-Drift (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> <br /> Für einen solchen Stresstest kann eine Stresstest-Firmware erstellt werden, die einmalig auf das Modul aufgespielt wird. Der Stresstest läuft dann einige Minuten lang automatisiert ab.<br /> <br /> == Erkennen von Manipulationen ==<br /> Das Anbringen einer Verzweigung verändert die Signalstärken auf dem gesamten Bus, weil ein Teil der Signalenergie nun auch in den neuen Zweig hinein läuft. Ungewöhnliche Veränderungen der WLAN-Signalstärke im laufenden Betrieb deuten auf eine solche Manipulation oder einen Defekt hin.<br /> <br /> == Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014) ==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85419 2014-10-28T15:53:28Z

<p>Lrs: /* PCB für Communiy-Modul (Vorschlag) Materialkosten*/</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''Wlan'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 8 MBit/s]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-02, ESP-03) ab 5.99€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, zzgl. Versand; CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> <br /> == PCB für Communiy-Modul (Vorschlag) ==<br /> '''Motivation'''<br /> <br /> Ein kleines Board nützt wenig, wenn<br /> * ein schlechter Quarz verwendet wurde oder/und das Modul instabil läuft<br /> * zusätzlicher Platz für ein Spannungsquelle erforderlich ist<br /> * Signal Integrity, Shield kritisch sind<br /> * die Verfügbarkeit des Moduls mit dem benötigten Pinout nur schwer vorhersehbar ist<br /> * jederzeit unangekündigte Änderungen des Designs sowie bei den verwendeten Bauteilen möglich sind<br /> <br /> '''Anforderungen'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader<br /> * Breadboard-kompatibel<br /> * Lötbar mit typischen reflow-Öfen<br /> * Shielded<br /> * Flexibilität bei der Spannungsversorgung<br /> * Pad für direktes Anlöten des Antennenkabel sowie mit Bestückungsoption RP-SMA für direkten Anschluss einer RP-SMA-Antenne<br /> <br /> '''Spezifikation'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader einreihig: 1 Reihe oben, 1 Reihe unten; mehrere GND- und VCC3V3-Pins<br /> * 2x 2-Layer-PCB 0.6-1.0mm<br /> :* 1. PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Kostenkalkulation Material (1EUR=1.20USD)'''&lt;br/&gt;&lt;br/&gt;<br /> '''PCB'''&lt;br/&gt;<br /> * dirty-pcbs, 2 Layers, HASL, 5x5cm, 10 qty-&gt; 14 USD,<br /> * 4 PCBs miteinander verbunden -&gt; 4*10=40 Stück<br /> * 2 PCBs werden benötigt (ESP-PCB, Power/Shield-PCB)<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''ESP8266''' (Aliexpress: 2,80USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 2.30 EUR<br /> <br /> '''Flash''' (http://www.digikey.com/product-detail/en/MX25L4006EZUI-12G/1092-1064-ND/2744747)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.71 EUR (brutto)<br /> <br /> '''OSC''' (digikey, 10ppm)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.80 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Pinheader'''&lt;br/&gt;<br /> * Ebay: 10pcs 40pin Long Pinheader: 2.11EUR inkl. Versand<br /> * von den 40pin werden 1.5 Stück pro Modul benötigt<br /> -&gt; 0.30 EUR<br /> <br /> '''C,R'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 1.00 EUR (?)<br /> <br /> '''RPSMA''' (optional, Ebay: 5pcs RP-SMA 3.50USD inkl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.60 EUR<br /> <br /> '''Spannungswandler''' (optional,z.B. LDO, digikey)&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 0.50 EUR (brutto)<br /> <br /> '''Gesamt mit RPSMA und Spannungswandler'''&lt;br/&gt;<br /> -&gt; 6.81 EUR<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85418 2014-10-28T15:11:33Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''Wlan'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 8 MBit/s]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/advanced_search_result.php?keywords=esp8266&amp;x=0&amp;y=0 eX-store.de] (ESP-02, ESP-03) ab 5.99€ (zzgl. Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://shop.in-circuit.de/products/172/radino-WiFi In-circuit.de radino] 29.30€ Einzelpreis&lt;br/&gt;<br /> (ab 21.30€ mit Mengenrabatt, zzgl. Versand; CE; made/designed in Germany)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> <br /> == PCB für Communiy-Modul (Vorschlag) ==<br /> '''Motivation'''<br /> <br /> Ein kleines Board nützt wenig, wenn<br /> * ein schlechter Quarz verwendet wurde oder/und das Modul instabil läuft<br /> * zusätzlicher Platz für ein Spannungsquelle erforderlich ist<br /> * Signal Integrity, Shield kritisch sind<br /> * die Verfügbarkeit des Moduls mit dem benötigten Pinout nur schwer vorhersehbar ist<br /> * jederzeit unangekündigte Änderungen des Designs sowie bei den verwendeten Bauteilen möglich sind<br /> <br /> '''Anforderungen'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader<br /> * Breadboard-kompatibel<br /> * Lötbar mit typischen reflow-Öfen<br /> * Shielded<br /> * Flexibilität bei der Spannungsversorgung<br /> * Pad für direktes Anlöten des Antennenkabel sowie mit Bestückungsoption RP-SMA für direkten Anschluss einer RP-SMA-Antenne<br /> <br /> '''Spezifikation'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader einreihig: 1 Reihe oben, 1 Reihe unten; mehrere GND- und VCC3V3-Pins<br /> * 2x 2-Layer-PCB 0.6-1.0mm<br /> :* 1. PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Material'''<br /> <br /> * PCB (Dirtypcbs, 0.6mm): 4 Stück in der Mitte mit Kreuz verbunden; 40 Stück: 14USD<br /> * Quarz, RP-SMA, Flash, Pinheader, C, R, Spannungswandler, ESP8266<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85417 2014-10-28T14:04:24Z

<p>Lrs: Breadboard-kompatibel</p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein programmierbarer WLAN-SoC mit [[UART]]- und [[SPI]]-Schnittstelle. '''Wlan'''-Funkmodule mit ESP8266 sind ab 3€ verfügbar. Die UART-Schnitttstelle ermöglicht eine einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> Weiterhin:<br /> * GPIOs, ADC<br /> <br /> === Datendurchsatz/Performanz ===<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857630 Beitrag im Forum mit Tests: TCP: bis zu 8 MBit/s]<br /> <br /> == WLAN-Module mit ESP8266 ==<br /> Es existieren ca. 11 Varianten von chinesischen Herstellern. Beispielsweise mit PCB- oder Keramik-Antenne oder mit u.fl.<br /> === Pinbelegung einiger ESP8266-Module ===<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle für eine Firmware auf Basis des SDK-Beispiels &quot;AT&quot;==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> <br /> == Software Development Kit (SDK) ==<br /> Mit dem SDK können eigene Applikationen programmiert und die im SDK vorhandenen Beispiele &quot;AT&quot; und &quot;IoT&quot; verändert werden. Das SDK wird vom Hersteller zur Verfügung gestellt (Stand 25.10.2014). Passend zum SDK existiert eine virtuelle Maschine mit eingerichtetem gcc zum Kompilieren. Insbesondere der nun verfügbare gcc basiert auf einer Community-Entwicklung.<br /> <br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]<br /> <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine + Anleitung/HOWTO für das Setup sowie für das Kompilieren]<br /> <br /> === Firmware updaten ===<br /> Typischerweise wird eine kompilierte Firmware per UART-Bootloader des ESP8266-SoC auf einen Flash-Chip eines ESP8266-Moduls geladen. Von dort startet der ESP8266-SoC anschließend die Firmware.<br /> <br /> [http://github.com/themadinventor/esptool Python Tool zum Flashen (von Fredrik Ahlberg)] &lt;br&gt;<br /> [http://github.com/3s1d/esp_prog Extension zum Tool von Fredrik Ahlberg] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=2#3857075 Tool zum Flashen (von Christian Klippel)] &lt;br&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update Anleitung, extern] &lt;br&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 Anleitung, Forum]<br /> <br /> === Anmerkung ===<br /> Mit dem SDK wird der Mikrocontroller progammiert, der sich direkt auf dem ESP8266-SoC-Chip befindet. Dies ist nicht zu verwechseln mit Programmieranleitungen zur UART-Ansteuerung des ESP8266-SoC (meist mit AT-Firmware) mit einem anderen Mikrocontroller.<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> <br /> ''' GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' UART ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' ADC lesen: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> === Watchdog und Timer ===<br /> &lt;h4&gt;<br /> In der C Datei in der der Watchdog an/ausgeschaltet werden soll<br /> folgendes definieren:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void ets_wdt_enable(void);<br /> extern void ets_wdt_disable(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Diese beiden Funktionen sind im internen ROM.<br /> Dann eben diese Funktionen entsprechend aufrufen.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Es gibt auch noch:<br /> &lt;/h4&gt;<br /> &lt;pre&gt;<br /> extern void wdt_feed(void);<br /> &lt;/pre&gt;<br /> &lt;h4&gt;<br /> Wird diese Funktion aufgerufen wird der Watchdog zurückgesetzt und<br /> startet wieder bei 0.<br /> &lt;/h4&gt;<br /> <br /> <br /> ''' Interrupts: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' WLAN UDP/TCP ECHO LOOP: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART: ''' TODO &lt;br/&gt;<br /> ''' Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus: ''' TODO&lt;br/&gt;<br /> <br /> <br /> == Links ==<br /> [http://www.esp8266.com/ ESP8266 Community Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://github.com/esp8266 ESP8266 Github mit Wiki und Source-Code Samples]&lt;br/&gt;<br /> [http://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> === Dokumente === <br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Anleitung/HOWTO für das Setup der virtuellen Maschine (SDK) sowie für das Kompilieren]&lt;br/&gt;<br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der AT-Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://bbs.espressif.com/viewforum.php?f=5&amp;sid=3cf7540ab17805367e6a45d2c4682fc9 SDK0.9.2 + virtuelle Linuxmaschine mit eingerichtetem gcc]&lt;br&gt;<br /> [https://drive.google.com/folderview?id=0B5bwBE9A5dBXaExvdDExVFNrUXM&amp;usp=sharing Alternativlink für die virtuelle Maschine]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> <br /> === Bezugsquellen ===<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ~ 3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ~ 3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/?s=esp8266&amp;post_type=product electrodragon.com] ~ 3.50€ (zzgl. 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Versand)&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 5.50€&lt;br/&gt;<br /> <br /> == PCB für Communiy-Modul (Vorschlag) ==<br /> '''Motivation'''<br /> <br /> Ein kleines Board nützt wenig, wenn<br /> * ein schlechter Quarz verwendet wurde oder/und das Modul instabil läuft<br /> * zusätzlicher Platz für ein Spannungsquelle erforderlich ist<br /> * Signal Integrity, Shield kritisch sind<br /> * die Verfügbarkeit des Moduls mit dem benötigten Pinout nur schwer vorhersehbar ist<br /> * jederzeit unangekündigte Änderungen des Designs sowie bei den verwendeten Bauteilen möglich sind<br /> <br /> '''Anforderungen'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader<br /> * Breadboard-kompatibel<br /> * Lötbar mit typischen reflow-Öfen<br /> * Shielded<br /> * Flexibilität bei der Spannungsversorgung<br /> * Pad für direktes Anlöten des Antennenkabel sowie mit Bestückungsoption RP-SMA für direkten Anschluss einer RP-SMA-Antenne<br /> <br /> '''Spezifikation'''<br /> <br /> * 2.54mm Pinheader einreihig: 1 Reihe oben, 1 Reihe unten; mehrere GND- und VCC3V3-Pins<br /> * 2x 2-Layer-PCB 0.6-1.0mm<br /> :* 1. PCB: mit ESP8266<br /> :* 2. PCB: über dem ESP8266 als Shield und für Spannungswandler<br /> :* Insgesamt also 4 Lagen<br /> :* Ausrichtung mittels Pinheader (Löcher in beiden PCB)<br /> :* Vergießen mit Wärmeleitkleber oder Heißkleber<br /> :* Verschiedene Varianten für das 2. PCB: Stepdown, LDO, USB inkl. USB&lt;-&gt;UART, ...<br /> :* Multiple VCC3V3-Pins als quasi-separate Spannungsquellen auf ESP8266-PCB benutzen <br /> :* -&gt; Nur wenig VCC3v3-Routing auf ESP8266-PCB<br /> * Für Platzierung und Bestückung des ESP8266<br /> :* Unterhalb des ESP8266: Kein Stopplack, kein Kupfer<br /> :* Um ESP8266 rings herum Stopplack und Kupferbahnen nur herangeführt<br /> :* Platzierung aufgrund der Senke (kein Stopplack)<br /> :* Großes Via unter ESP8266; Via-Ring abhobeln,damit ESP8266 flach liegt; Nachträglich verlöten von Rückseite <br /> * GND des Spannungswandlers separat hereinführen<br /> * Ground-Vias beim Antennenpad, möglichst kurze Distanz von ESP8266-Antennenpin zu Antennenpad<br /> <br /> '''Material'''<br /> <br /> * PCB (Dirtypcbs, 0.6mm): 4 Stück in der Mitte mit Kreuz verbunden; 40 Stück: 14USD<br /> * Quarz, RP-SMA, Flash, Pinheader, C, R, Spannungswandler, ESP8266<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=85273 2014-10-16T11:41:07Z

<p>Lrs: /* Eigenschaften der WLAN-Module */</p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines Hausbusses mittels WLAN über Kabel (Stand 2014).<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Aufgrund stark gesunkener Preise für 2.4GHz-WLAN-Module soll ein flexibler 1-wire, low-cost Hausbus mit bis zu 144 Mbit/s Netto-Datendurchsatz (4x 802.11n netto) mittels RG58-Koaxialkabel und WLAN-Modulen realisiert werden.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Steuerung mittels TCP/UDP.<br /> * Multimaster-fähig mittels Nutzung der verschiedenen WLAN-Kanäle<br /> :*WLAN-Accesspoint als Master<br /> :*WLAN-Modul im Accesspoint-mode als Master<br /> * Verschlüsselte Datenübertragung (WPA, PSK)<br /> * Hohe Performanz<br /> :* ca. 0,5MBit/s mit den 2.30EUR-Modulen (to be tested)<br /> :* Bis zu 16MBit/s mit TI CC3200-Modulen (Display, Kamera)<br /> * Tolerante, intelligente Transceiver, low-cost (bedingt durch 2.4GHz-WLAN). <br /> * Parallelbetrieb mit 5GHz möglich.<br /> <br /> == Eigenschaften der WLAN-Module ==<br /> * ab 10x10mm<br /> * UART, SPI<br /> * GPIOs, ADC. <br /> * uC auf dem SoC kann selbst programmiert werden <br /> * Sleep-Modus<br /> * Station mode und Accesspoint mode<br /> <br /> === WLAN SoCs mit T/R-Switch / WLAN PHY===<br /> * Espressif ESP8266<br /> * Marvell Avastar 88W8782/88W8782U<br /> * TI CC3200<br /> <br /> == Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen ==<br /> * Typische maximale Sendeleistung des WLAN-Moduls: 20dB<br /> * Typische maximale Sensibilität des WLAN-Moduls: -80dBm<br /> * Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> * Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> * Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul ==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :*: Diese Verzögerung kann versteckt werden, indem bereits beim Aufruf des GUI-Programms oder beim Aufruf eines Untermenüs in der GUI die WLAN-Module aufgeweckt und wach gehalten werden. Anschließend reagieren die WLAN-Module unmittelbar auf die Auswahl einer Funktion.<br /> :* Für die Strecke &quot;Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais&quot; tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> == Stresstest der WLAN-Module ==<br /> Bei sehr günstigen WLAN-Modulen werden günstige Komponenten mit hohen Fertigungstoleranzen verwendet (Soll-Wert, Temperatur-Drift, Bestückung). Auch die Chips unterliegen Fertigungstoleranzen. Es bietet sich daher insbesondere vor dem Einbau selbst importierter Module an, diese einem Stresstest zu unterziehen und beispielsweise die schlechtesten 5% auszusortieren (insofern sich diese identifizieren lassen).<br /> <br /> Mögliche Testparameter:<br /> * Undervoltage<br /> * Höhere Taktrate<br /> * SRAM-Test<br /> * Flash-Speicher-Test<br /> <br /> Getestet werden kann<br /> * die Fehlerfreiheit von Lese- und Schreibzugriffen, von Berechnungen sowie beim Versenden und Empfangen von Daten-Paketen<br /> * die Genauigkeit des Oszillators (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> * Drift der WLAN-Frequenzen aufgrund von Temperatur-Drift (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> <br /> Für einen solchen Stresstest kann eine Stresstest-Firmware erstellt werden, die einmalig auf das Modul aufgespielt wird. Der Stresstest läuft dann einige Minuten lang automatisiert ab.<br /> <br /> <br /> == Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014) ==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=ESP8266&diff=85251 2014-10-15T16:01:39Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>[[Datei:ESP8266.jpg|thumb|300px|ESP8266, Funkmodul]]<br /> Das [[ESP8266]] von dem Hersteller Espressif ist ein universelles und preiswertes (ab 3€) '''Wlan'''-Funkmodul. Eine [[UART]]-Schnitttstelle ermöglicht die einfache Integration in Mikrocontrollerprojekte.<br /> <br /> == Spezifikation ==<br /> Laut Hersteller &lt;ref&gt;[http://espressif.com/en/products/esp8266 ''Herstellerseite - unter Details''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. :<br /> * 802.11 b/g/n<br /> * Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP<br /> * Integrated TCP/IP protocol stack<br /> * Integrated TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network<br /> * Integrated PLLs, regulators, DCXO and power management units<br /> * +19.5dBm output power in 802.11b mode<br /> * Power down leakage current of &lt;10uA<br /> * Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor<br /> * SDIO 1.1/2.0, SPI, UART<br /> * STBC, 1×1 MIMO, 2×1 MIMO<br /> * A-MPDU &amp; A-MSDU aggregation &amp; 0.4ms guard interval<br /> * Wake up and transmit packets in &lt; 2ms<br /> * Standby power consumption of &lt; 1.0mW (DTIM3)<br /> * VCC: 3,3V (Achtung: Eingänge sind '''NICHT 5V TOLERANT'''!)<br /> <br /> <br /> == Ausführungen ==<br /> in 4 Größen erhältlich und mit PCB- oder Keramik-Antenne.<br /> <br /> <br /> == Pinbelegung ==<br /> &lt;gallery&gt;<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung1.jpg|Pinbelegung - Groß mit PCB-Antenne<br /> Datei:ESP8266-PinBelegung2.jpg|Pinbelegung - Klein mit Keramik-Antenne<br /> &lt;/gallery&gt;<br /> Quelle &lt;ref&gt;[http://pan.baidu.com/share/link?shareid=727869034&amp;uk=1900861665 ''Seller Information''] Abgerufen am 26. August 2014.&lt;/ref&gt;. <br /> <br /> <br /> == AT-Befehle ==<br /> <br /> Einstellen des Moduls als AP<br /> <br /> Da wir nicht wissen, in welchem Modus sich das Modul gerade befindet, fragen wir diesen ab mit dem <br /> Befehl AT+CWMODE? Das Modul antwortet mit <br /> <br /> AT+CWMODE?&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;+CWMODE:1&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> In diesem Fall ist das Modul aktuell im Modus 1 ( Station) eingestellt. Also ändern wir den Modus auf 2 ( AP)<br /> mit dem Befehl AT+CWMODE=2. Nach diesem Befehl ist ein Reset des Moduls erforderlich, damit die Änderung <br /> sichtbar wird. Mit dem Befehl AT+RST führen wir diesen durch. Das Modul startet neu und die Stromaufnahme<br /> steigt auf ca 80 mA. Das Modul ist jetzt als WLAN AP im Wireless Lan sichtbar. <br /> <br /> Jetzt müssen wir noch einstellen, das wir mehrere Verbindungen gleichzeit haben wollen und den TCP Server starten und einstellen. Mit dem Befehl AT+CIPMUX=1 sagen wir dem Modul, das wir mehrere verbindungen haben wollen. Und mit dem Befehl AT+CIPSEVER=1,2526 starten wir den TCP Server und lassen ihn auf Port 2526 laufen. Sobald sich ein Client verbindet, sendet das Modul 'Link' + LF + CR. Beim Trennen einer Verbindung vom Client kommt 'Unlink' + LF + CR.<br /> <br /> Ab hier können wir uns über ein TCP Socket auf Port 2526 mit dem Modul verbinden und Daten austauschen. Empfangene Daten werden folgender Weise angezeigt. Gesendet wurde &quot;Hallo Leute&quot; + LF + CR.<br /> <br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> +IPD,0,11:Hallo Leute&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> +IPD kommt immer, 0 ist die erste Verbindung. Wenn 2 Geräte gleichzeitig eine Verbindung aufgebaut haben, steht dort eine 1. 11 Zeichen wurden empfangen, dann kommen die Daten.<br /> <br /> Zum senden von Daten vom Modul zum Client geht man folgender weise vor. Erstmal sagen wir dem Modul, wieviel Daten wir an welche Verbindung schicken wollen. Mit dem Befehl AT+CIPSEND=0,5 z.B. sagen wir dem Modul wir möchten 5 Bytes an Verbindung 0 senden. Nach diesem Befehl werden die nächsten 5 zeichen direkt an die Verbindung weitergereicht.<br /> Sollte keine aktive Verbindung bestehen, sendet das Modul <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> ansonsten kommt <br /> AT+CIPSEND=0,5&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;link is not&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> und man kann Daten senden. Nach dem absenden der Daten 'Leute' + LF + CR sendet das Modul <br /> Leute&lt;\r&gt;&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> busy&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> &lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> SEND OK&lt;\r&gt;&lt;\n&gt;<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Einstellen des Moduls als Station<br /> <br /> == Firmware updaten ==<br /> <br /> siehe: https://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=3#3810559 &lt;br&gt;<br /> oder: https://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266#Update<br /> <br /> == SDK ==<br /> [http://rghost.net/download/58019758/eff3feb46a2047a0de0d56479d21fab434429fea/esp8266_sdk_v0.9.1.zip ESP8266 SDK v0.9.1]<br /> <br /> == SDK Programmers Guide ==<br /> (ggf. später in eigenen Artikel)<br /> === GPIO Initialisieren, Setzen, Löschen, Lesen ===<br /> TODO<br /> === UART ECHO LOOP ===<br /> TODO<br /> === ADC lesen ===<br /> TODO<br /> === Watchdog und Timer ===<br /> TODO<br /> === Interrupts ===<br /> TODO<br /> === WLAN UDP/TCP ECHO LOOP ===<br /> TODO<br /> === Minimalbeispiel1: GPIO/LED schalten mittels UART ===<br /> TODO<br /> <br /> === Minimalbeispiel2: GPIO/LED schalten von einem zweiten Modul aus ===<br /> TODO<br /> <br /> == Dokumente == <br /> <br /> [https://nurdspace.nl/ESP8266 Übersetztes Datenblatt]&lt;br /&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c AT Instructions Set (English)] und [http://www.electrodragon.com/w/Wi07c#First_time_use_guide Anleitung zum Betrieb an einem Arduino (inkl. Code)]&lt;br/&gt;<br /> [http://thomaspfeifer.net/esp8266_wlan_seriell_modul_at_kommandos.htm Beschreibung der Kommandos mit Beispielen]&lt;br/&gt;<br /> <br /> (leider in Chinesisch)&lt;br /&gt;<br /> <br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/229016/Espressif_IoT_AT____v0.1.5.906.pdf Espressif AT Instruction Set(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.seeedstudio.com/document/pdf/ESP8266%20Specifications(Chinese).pdf ESP8266 Specifications(Chinese)]&lt;br/&gt;<br /> <br /> == Bezugsquellen ==<br /> [http://www.seeedstudio.com/depot/WiFi-Serial-Transceiver-Module-w-ESP8266-p-1994.html seeedstudio.com] ~ 6€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.aliexpress.com/wholesale?SearchText=ESP8266 aliexpress.com] ab ~3€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.electrodragon.com/product/esp8266-wi07c-wifi-module/ electrodragon.com] ab ~3.50€&lt;br/&gt;<br /> [http://www.banggood.com/?zf=283997 banggood.com] ab ~3.20€ (ohne Versandkosten)&lt;br/&gt;<br /> [https://ex-store.de/Funk/Wireless-Netzwerk/ESP8266-Serial-Port-to-WIFI-Wlan2Serial::118.html eX-store.de] ab 5.99€ (ohne Versandkosten)&lt;br/&gt;<br /> <br /> == Links ==<br /> ===Forum===<br /> [http://www.esp8266.com/ Externes Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342240 Topic im mikrocontroller.net-Forum]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/topic/342878 Sammelbestellungen im mikrocontroller.net-Forum]<br /> <br /> ===Daten===<br /> [http://espressif.com/en/products/esp8266/ Herstellerseite]&lt;br/&gt;<br /> [https://onedrive.live.com/#cid=C4DDF72E6EEA3826&amp;id=C4DDF72E6EEA3826%21631 Dateien (Xplorer+SDK+PDF+etc.)]&lt;br/&gt;<br /> [http://www.mikrocontroller.net/attachment/230185/esp8266_config_v050.exe Config-Tool] &lt;br&gt;<br /> [https://defcon-cc.dyndns.org/wiki/ESP8266 ESP8266-Informationen]<br /> <br /> == Einzelnachweise ==<br /> &lt;references /&gt;<br /> <br /> --von [[axhieb]]<br /> <br /> [[Kategorie:Bauteile]]<br /> [[Kategorie:Funk]]<br /> [[Kategorie:Wlan]]</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=85244 2014-10-15T00:46:37Z

<p>Lrs: Stresstest</p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines Hausbusses mittels WLAN über Kabel (Stand 2014).<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Aufgrund stark gesunkener Preise für 2.4GHz-WLAN-Module soll ein flexibler 1-wire, low-cost Hausbus mit bis zu 144 Mbit/s Netto-Datendurchsatz (4x 802.11n netto) mittels RG58-Koaxialkabel und WLAN-Modulen realisiert werden.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Steuerung mittels TCP/UDP.<br /> * Multimaster-fähig mittels Nutzung der verschiedenen WLAN-Kanäle<br /> :*WLAN-Accesspoint als Master<br /> :*WLAN-Modul im Accesspoint-mode als Master<br /> * Verschlüsselte Datenübertragung (WPA, PSK)<br /> * Hohe Performanz<br /> :* ca. 0,5MBit/s mit den 2.30EUR-Modulen (to be tested)<br /> :* Bis zu 16MBit/s mit TI CC3200-Modulen (Display, Kamera)<br /> * Tolerante, intelligente Transceiver, low-cost (bedingt durch 2.4GHz-WLAN). <br /> * Parallelbetrieb mit 5GHz möglich.<br /> <br /> == Eigenschaften der WLAN-Module ==<br /> * 11x11mm - 17x15mm<br /> * UART, SPI<br /> * GPIOs, ADC. <br /> * uC auf dem SoC kann selbst programmiert werden <br /> * Sleep-Modus<br /> * Station mode und Accesspoint mode<br /> <br /> == Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen ==<br /> * Typische maximale Sendeleistung des WLAN-Moduls: 20dB<br /> * Typische maximale Sensibilität des WLAN-Moduls: -80dBm<br /> * Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> * Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> * Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul ==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :*: Diese Verzögerung kann versteckt werden, indem bereits beim Aufruf des GUI-Programms oder beim Aufruf eines Untermenüs in der GUI die WLAN-Module aufgeweckt und wach gehalten werden. Anschließend reagieren die WLAN-Module unmittelbar auf die Auswahl einer Funktion.<br /> :* Für die Strecke &quot;Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais&quot; tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> == Stresstest der WLAN-Module ==<br /> Bei sehr günstigen WLAN-Modulen werden günstige Komponenten mit hohen Fertigungstoleranzen verwendet (Soll-Wert, Temperatur-Drift, Bestückung). Auch die Chips unterliegen Fertigungstoleranzen. Es bietet sich daher insbesondere vor dem Einbau selbst importierter Module an, diese einem Stresstest zu unterziehen und beispielsweise die schlechtesten 5% auszusortieren (insofern sich diese identifizieren lassen).<br /> <br /> Mögliche Testparameter:<br /> * Undervoltage<br /> * Höhere Taktrate<br /> * SRAM-Test<br /> * Flash-Speicher-Test<br /> <br /> Getestet werden kann<br /> * die Fehlerfreiheit von Lese- und Schreibzugriffen, von Berechnungen sowie beim Versenden und Empfangen von Daten-Paketen<br /> * die Genauigkeit des Oszillators (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> * Drift der WLAN-Frequenzen aufgrund von Temperatur-Drift (innerhalb gewisser Grenzen)<br /> <br /> Für einen solchen Stresstest kann eine Stresstest-Firmware erstellt werden, die einmalig auf das Modul aufgespielt wird. Der Stresstest läuft dann einige Minuten lang automatisiert ab.<br /> <br /> <br /> == Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014) ==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=85241 2014-10-14T15:25:07Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines Hausbusses mittels WLAN über Kabel (Stand 2014).<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Aufgrund stark gesunkener Preise für 2.4GHz-WLAN-Module soll ein flexibler 1-wire, low-cost Hausbus mit bis zu 144 Mbit/s Netto-Datendurchsatz (4x 802.11n netto) mittels RG58-Koaxialkabel und WLAN-Modulen realisiert werden.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Steuerung mittels TCP/UDP.<br /> * Multimaster-fähig mittels Nutzung der verschiedenen WLAN-Kanäle<br /> :*WLAN-Accesspoint als Master<br /> :*WLAN-Modul im Accesspoint-mode als Master<br /> * Verschlüsselte Datenübertragung (WPA, PSK)<br /> * Hohe Performanz<br /> :* ca. 0,5MBit/s mit den 2.30EUR-Modulen (to be tested)<br /> :* Bis zu 16MBit/s mit TI CC3200-Modulen (Display, Kamera)<br /> * Tolerante, intelligente Transceiver, low-cost (bedingt durch 2.4GHz-WLAN). <br /> * Parallelbetrieb mit 5GHz möglich.<br /> <br /> == Eigenschaften der WLAN-Module ==<br /> * 11x11mm - 17x15mm<br /> * UART, SPI<br /> * GPIOs, ADC. <br /> * uC auf dem SoC kann selbst programmiert werden <br /> * Sleep-Modus<br /> * Station mode und Accesspoint mode<br /> <br /> == Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen ==<br /> * Typische maximale Sendeleistung des WLAN-Moduls: 20dB<br /> * Typische maximale Sensibilität des WLAN-Moduls: -80dBm<br /> * Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> * Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> * Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul ==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :*: Diese Verzögerung kann versteckt werden, indem bereits beim Aufruf des GUI-Programms oder beim Aufruf eines Untermenüs in der GUI die WLAN-Module aufgeweckt und wach gehalten werden. Anschließend reagieren die WLAN-Module unmittelbar auf die Auswahl einer Funktion.<br /> :* Für die Strecke &quot;Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais&quot; tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> ==Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014)==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=85240 2014-10-14T13:51:50Z

<p>Lrs: Stromverbrauch minimieren</p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines Hausbusses mittels WLAN über Kabel (Stand 2014).<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Aufgrund stark gesunkener Preise für 2.4GHz-WLAN-Module soll ein flexibler 1-wire, low-cost Hausbus mit bis zu 144 Mbit/s Netto-Datendurchsatz (4x 802.11n netto) mittels RG58-Koaxialkabel und WLAN-Modulen realisiert werden.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Steuerung mittels TCP/UDP.<br /> * Multimaster-fähig mittels Nutzung der verschiedenen WLAN-Kanäle<br /> :*WLAN-Accesspoint als Master<br /> :*WLAN-Modul im Accesspoint-mode als Master<br /> * Verschlüsselte Datenübertragung (WPA, PSK)<br /> * Hohe Performanz<br /> :* ca. 0,5MBit/s mit den 2.30EUR-Modulen (to be tested)<br /> :* Bis zu 16MBit/s mit TI CC3200-Modulen (Display, Kamera)<br /> * Tolerante, intelligente Transceiver, low-cost (bedingt durch 2.4GHz-WLAN). <br /> * Parallelbetrieb mit 5GHz möglich.<br /> <br /> == Eigenschaften der WLAN-Module ==<br /> * 11x11mm - 17x15mm<br /> * UART, SPI<br /> * GPIOs, ADC. <br /> * uC auf dem SoC kann selbst programmiert werden <br /> * Sleep-Modus<br /> * Station mode und Accesspoint mode<br /> <br /> == Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen ==<br /> * Typische maximale Sendeleistung des WLAN-Moduls: 20dB<br /> * Typische maximale Sensibilität des WLAN-Moduls: -80dBm<br /> * Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> * Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> * Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul ==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> == Stromverbrauch minimieren ==<br /> * Das WLAN-Modul befindet sich im Sleep- oder LowPower-Modus mit aktivierten Interrupts für GPIO und Timer.<br /> * GPIO-Interrupts werden von einem Taster ausgelöst und das Modul reagiert unmittelbar (z.B. Relais schalten)<br /> * Mittels Timer-Interrupt wacht das Modul 2-5 Mal pro Sekunde auf und prüft den WLAN-Paketdatenstrom auf relevante Pakete.<br /> * Gegebenenfalls kann das Aufwach-Intervall dynamisch und situationsabhängig gesetzt werden.<br /> * Mittels Synchronisation muss sichergestellt werden, dass die WLAN-Module zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufwachen.<br /> * Effekte<br /> :* Spürbare Verzögerung für das erste Kommando bei der Steuerung über den Master / das Smartphone. Danach sind die angesprochenen WLAN-Module (oder alle WLAN-Module) eine gewisse Zeit lang wach.<br /> :* Für die Strecke Taster -&gt; WLAN-Modul -&gt; WLAN -&gt; WLAN-Modul -&gt; Relais tritt eine Verzögerung auf.<br /> <br /> ==Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014)==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=85237 2014-10-14T13:18:43Z

<p>Lrs: /* DC-Auskopplung am Modul */</p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines Hausbusses mittels WLAN über Kabel (Stand 2014).<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Aufgrund stark gesunkener Preise für 2.4GHz-WLAN-Module soll ein flexibler 1-wire, low-cost Hausbus mit bis zu 144 Mbit/s Netto-Datendurchsatz (4x 802.11n netto) mittels RG58-Koaxialkabel und WLAN-Modulen realisiert werden.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Steuerung mittels TCP/UDP.<br /> * Multimaster-fähig mittels Nutzung der verschiedenen WLAN-Kanäle<br /> :*WLAN-Accesspoint als Master<br /> :*WLAN-Modul im Accesspoint-mode als Master<br /> * Verschlüsselte Datenübertragung (WPA, PSK)<br /> * Hohe Performanz<br /> :* ca. 0,5MBit/s mit den 2.30EUR-Modulen (to be tested)<br /> :* Bis zu 16MBit/s mit TI CC3200-Modulen (Display, Kamera)<br /> * Tolerante, intelligente Transceiver, low-cost (bedingt durch 2.4GHz-WLAN). <br /> * Parallelbetrieb mit 5GHz möglich.<br /> <br /> == Eigenschaften der WLAN-Module ==<br /> * 11x11mm - 17x15mm<br /> * UART, SPI<br /> * GPIOs, ADC. <br /> * uC auf dem SoC kann selbst programmiert werden <br /> * Sleep-Modus<br /> * Station mode und Accesspoint mode<br /> <br /> == Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen ==<br /> * Typische maximale Sendeleistung des WLAN-Moduls: 20dB<br /> * Typische maximale Sensibilität des WLAN-Moduls: -80dBm<br /> * Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> * Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> * Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul ==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> * Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> * Statt des Kabels geht auch ein passender Inductor.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> ==Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014)==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=2.4_GHz_%C3%BCber_Kabel&diff=85233 2014-10-14T10:39:03Z

<p>Lrs: Schirmung/Abstrahlung überprüfen</p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> Der Artikel beschreibt das Konzept eines Hausbusses mittels WLAN über Kabel (Stand 2014).<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> Aufgrund stark gesunkener Preise für 2.4GHz-WLAN-Module soll ein flexibler 1-wire, low-cost Hausbus mit bis zu 144 Mbit/s Netto-Datendurchsatz (4x 802.11n netto) mittels RG58-Koaxialkabel und WLAN-Modulen realisiert werden.<br /> <br /> == Eigenschaften des Busses ==<br /> * Mehrere Teilnehmer kommunizieren über das selbe Koaxialkabel.<br /> * Als Steckverbinder werden RP-SMA verwendet.<br /> * Es sind beliebige Abzweigungen mittels T-Stück (Y-Adapter) möglich.<br /> * Die Stromversorgung erfolgt ebenfalls über das Koaxialkabel.<br /> * Steuerung mittels TCP/UDP.<br /> * Multimaster-fähig mittels Nutzung der verschiedenen WLAN-Kanäle<br /> :*WLAN-Accesspoint als Master<br /> :*WLAN-Modul im Accesspoint-mode als Master<br /> * Verschlüsselte Datenübertragung (WPA, PSK)<br /> * Hohe Performanz<br /> :* ca. 0,5MBit/s mit den 2.30EUR-Modulen (to be tested)<br /> :* Bis zu 16MBit/s mit TI CC3200-Modulen (Display, Kamera)<br /> * Tolerante, intelligente Transceiver, low-cost (bedingt durch 2.4GHz-WLAN). <br /> * Parallelbetrieb mit 5GHz möglich.<br /> <br /> == Eigenschaften der WLAN-Module ==<br /> * 11x11mm - 17x15mm<br /> * UART, SPI<br /> * GPIOs, ADC. <br /> * uC auf dem SoC kann selbst programmiert werden <br /> * Sleep-Modus<br /> * Station mode und Accesspoint mode<br /> <br /> == Reichweite: 20-50m pro Segment in Abhängigkeit von der Anzahl der Verzweigungen ==<br /> * Typische maximale Sendeleistung des WLAN-Moduls: 20dB<br /> * Typische maximale Sensibilität des WLAN-Moduls: -80dBm<br /> * Dämpfung des RG58-Koaxialkabels bei 2.4GHz: ca. 1dB/m<br /> * Dämpfung an Steck- und Lötverbindungen: 1dB<br /> * Halbierung der Signalenergie an jeder Verzweigung<br /> <br /> == DC-Auskopplung am Modul ==<br /> === a. Mittels Widerstand ===<br /> :- DC-Verluste am Widerstand<br /> <br /> ===b. Terminiert über 13cm Impedanz-kontrollierte Leiterbahn und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> :+ Signale werden nicht reflektiert<br /> :- Ein Teil der Signalenergie des Moduls nimmt den Weg in Richtung Terminierung/DC-Auskopplung und geht somit nicht in den Bus.<br /> :- Impedanz-kontrollierte Leiterbahn erfordert mindestens ein 4-Lagen-PCB.<br /> <br /> ===c. Offen über 13cm Kabel, z.B. Twisted-Pair (Impedance mismatch) und anschließende Kondensatoren gegen Masse===<br /> *Das 13cm-Kabel darf nicht als Antenne funktionieren.<br /> :+ Signalenergie des Moduls geht komplett in den BUS<br /> :- Signale anderer Module und des Masters werden reflektiert. Eventuell kommen die intelligenten WLAN-Transceiver in Kombination mit der Dämpfung des Bussystems aber damit klar.<br /> <br /> *f(Z_min) der Kondensatoren: 2.4GHz, f(stepdown-Wandler)<br /> <br /> ==Problematik Übersteuern==<br /> Befinden sich zwei Module sehr nah beieinander, so ist die Dämpfung des kurzen Kabels gering und die Antenneneingänge werden übersteuert. Lösungsansätze:<br /> # Reduzieren der Sendeleistung des Moduls.<br /> # Einfügen von Dämpfungsgliedern.<br /> <br /> ==Weitere mögliche Komponenten==<br /> # WLAN-Modul als Repeater/Router: Gleichzeitiger Betrieb als Client und als Accesspoint, um die maximale Kabellänge zu erhöhen.<br /> # Zwei WLAN-Module als Repeater/Router: Die Module sind über UART/SPI verbunden, aber an verschiedene Koaxialkabel angeschlossen. Auf diese Weise können zwei physikalisch getrennte Netze logisch verbunden werden.<br /> # Signalunterbrechung (Buskomponente): DC wird durchgelassen, das Signal jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll mit einem Repeater. (Realisierung: Terminierung beider Seiten und Kurzschluss der Terminierungen.)<br /> # DC-Unterbrechung (Buskomponente): Signal wird durchgelassen, DC jedoch nicht. Verwendung eventuell sinnvoll bei mehreren DC-Einspeisepunkten. (Realisierung: Kondensator)<br /> #DC-Stepdown (Buskomponente): Signal wird durchgelassen. DC wird umgewandelt, Beispielsweise von 48V zu 3.3V (Motivation: siehe DC-Spannung). (Realisierung: DC-Unterbrechnung + Stepdown-Wandler)<br /> #Dämpfungsglied (Buskomponente): siehe Wikipedia.<br /> <br /> ==DC-Spannung (Welche Spannung für den Bus?)==<br /> *Vorteile einer hohen Spannung:<br /> :*Eine hohe Leistung kann übertragen werden (z.B. 48Watt bei 48V mit max. 1A vs. 5Watt bei 5V mit max 1A) und somit kann eine hohe Zahl von Knotenpunkten betrieben werden.<br /> :*Spannungsabfall von bis zu einigen Volt über dem Kabel für Stepdown-Wandler auf 3.3V vernachlässigbar.<br /> <br /> *Nachteil einer hohen Spannung:<br /> :*Wandler von beispielsweise 48V auf 3.3V kosten mehrere Euro.<br /> <br /> *Lösungsansatz:<br /> :*Benutzen auf globaler Ebene (Haus) 48V und für jedes logale Segment (Raum) einen Stepdown-Wandler (siehe DC-Stepdown (Buskomponente)) auf 5V oder auf 3.3V. Bei einer Wandlung auf 3.3V können die Module eventuell direkt angeschlossen werden. Die WLAN-Module benötigen eine Betriebsspannung von 3,3V; teilweise 3,0-3,3V. <br /> <br /> Anmerkung: Es bietet sich an, eine logische Aufteilung (Repeater/Router) und die DC-Aufteilung (mehrere Einspeisepunkte oder DC-Stepdown) an der selben Stelle vorzunehmen. Die Aufteilung kann aber auch beliebig erfolgen.<br /> <br /> ==Debugging==<br /> ===Messgeräte===<br /> ====Signalstärke RSSI auswerten====<br /> * Mit dem Accesspoint<br /> * Mit den WLAN-Modulen<br /> * Mit WLAN-USB-Adaptern an jedem Anschluss<br /> <br /> ====4.4GHz China Spectrum Analyzer====<br /> * Ebay: 60-90EUR<br /> * Link zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/336482<br /> <br /> ====2.4GHz Eigenbau Spectrum Analyzer====<br /> * Auf Basis des TI CC2500, ca: 50EUR<br /> * Link1: http://e2e.ti.com/support/wireless_connectivity/f/155/t/17252.aspx<br /> * Link2: https://cccfr.de/wiki/projekte:spectrumanalyzer<br /> <br /> ===Messmethoden===<br /> ====Kabel überprüfen, Methode 1====<br /> # Sender an Kabelende K1<br /> # Messgerät/Empfänger an Kabelende K2<br /> # Entspricht die Signalstärke der Erwartungshaltung?<br /> <br /> ====Kabel überprüfen, Methode 2====<br /> * Mittels T-Stück mit den Anschlüssen T1,T2,T3<br /> * T1: Messgerät/Empfänger<br /> * T2: 13cm RG58 und Sender<br /> # T3: 13cm RG58 und Terminierung (Messung 1)<br /> # T3: Kabelanschluss K1, Kabelanschluss K2 terminieren (Messung 2)<br /> # Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 vorhanden/akzeptabel?<br /> <br /> ====Reflektionen in einem Teilzweig X bestimmen====<br /> # Alle Sender im Teilzweig X abschalten<br /> # Messung der Signalstärken an einem Anschluss A im zu untersuchenden Segment ausserhalb von Teilzweig X vornehmen (Messung 1)<br /> # Teilzweig X an einem T-Stück abtrennen und den nun freiliegenden Anschluss des T-Stücks über 13cm RG58 terminieren<br /> # Erneut messen am Anschluss A (Messung2)<br /> # Signifikante Abweichungen zwischen Messung1 und Messung 2 deuten auf Reflektionen im Teilzweig X hin<br /> <br /> ==== Überprüfen der Schirmung/Abstrahlung (an Anschlüssen oder am WLAN-Modul) ====<br /> # Einrichten des WLAN-Moduls als Accesspoint<br /> # Sicherstellen, dass das WLAN-Modul die SSID aussendet (z.B. Empfänger an anderem Kabelanschluss)<br /> # Mit einem WLAN-Stick mit externer Antenne oder einem anderen Messgerät in der Nähe des zu untersuchenden WLAN-Moduls oder Kabelanschlusses nach der SSID suchen und die Signalstärke bewerten<br /> <br /> ==Material-Kosten, Beispielrechnung für 30 Module (Stand 2014)==<br /> * 30x Wlan-Module: 2,50 EUR, Ali Express, gesamt: 75 EUR<br /> * 1x WLAN Accesspoint: 30 EUR<br /> * 100m RG58 Kabel: 23 EUR, Reichelt<br /> * Netzteil: 48V 1.25A, 20 EUR, Reichelt<br /> * 10x SMA-T-Stück: 1,52 EUR, Ebay, gesamt: 15 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (Kabel Crimp): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * 30x SMA-Konnektoren (PCB, für Dämpfungsglieder): 0,60EUR, Ebay, gesamt: 18 EUR<br /> * Widerstände und Kondensatoren (für DC-Auskopplung, Dämpfungsglieder), Kleinzeug: 50 EUR<br /> * Spannungswandler: 30 EUR<br /> * PCBs: 50 EUR<br /> ------------------------<br /> Gesamt: 329 EUR<br /> <br /> ==Link zur Diskussion==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346275</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Bedienelemente,_konservativ&diff=85214 2014-10-13T15:20:28Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> * Dieser Artikel beschreibt ein Konzept sowie Realisierungsmöglichkeiten für konservative Unterputz-Bedienelemente für Hausbusse (Stand 2014). &quot;Konservativ&quot; meint hier die Möglichkeit der altmodischen Bedienung.<br /> <br /> * Jedes Bedienelement beinhaltet einen Wipptaster aus einem Standardschalter-Programm (Position 1). Unterhalb des Wipptasters befinden interaktive Bedien- und Anzeige-Elemente sowie die Elektronik in einer Hohldose (Position 2).<br /> <br /> * Der Wipptaster ist mit einer Standardfunktion belegt. Mit den interaktiven Bedienelementen (Position2) kann der Wipptaster (Position1) vorübergehend mit einer anderen Funktion belegt werden. Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> <br /> * Falls zu einem bestimmten Aspekt im uC-Forum bereits eine Diskussion existiert oder zukünftig eröffnet wird, so kann der Link zur Diskussion gern hier an der passenden Stelle eingefügt werden.<br /> <br /> * Schwerpunkt des Artikels soll nicht der Vergleich existierender Systeme sein, sondern Konzept und Hinweise für den Selbstbau.<br /> <br /> == Motivation für ein konservatives Bedienelement ==<br /> === Schreckensszenarien ===<br /> * Das Lichteinschalten dauert am Hausbus-Schalter länger als an einem altmodischen Lichtschalter.<br /> <br /> * Man muss auf den Schalter schauen, um das Licht anzuschalten (Wie beim Autoradio mit Touch)<br /> <br /> * Man muss Gästen das Lichteinschalten erklären oder sie zum Frischmachen begleiten.<br /> <br /> * Die jüngere Generation probiert eine Minute lang am Multifunktionsschalter mit Dimmfunktion herum und die ältere Generation gibt irgendwann auf.<br /> <br /> ===Anforderungen an einen Taster===<br /> <br /> * Groß, maximal zwei oder drei Funktionen: An/Aus, An1/Aus/An2<br /> <br /> * Bedienbarkeit: Blind, schnell, intuitiv, im Vorbeigehen<br /> <br /> * Hausbus-geeignet: Wipptaster; Taster kehrt nach Betätigung in neutrale Position zurück<br /> <br /> * Haptisches Feedback des Tastvorgangs (z.B. Wegstrecke, Widerstand schwer-leicht-Anschlag, Geräusch)<br /> <br /> * Hohe mechanische Zuverlässigkeit und lange Haltbarkeit (Tastzyklen)<br /> <br /> ===Anforderungen an interaktive Bedien- und Anzeigelemente: Keep it simple===<br /> <br /> * Ideale Darstellung von Informationen<br /> :* Schnell, wenn möglich ohne Benutzereingaben oder nur mit wenigen Benutzereingaben<br /> <br /> :* Aus einigen Metern Entfernung ablesbar (z.B. RGB-LED, Status-LEDs)<br /> <br /> * Ideale Eingabe<br /> :* Große, voneinander entfernte Tastflächen<br /> :* Flache Menüstruktur, Ein bis zwei Tastenbetätigungen bis zur Funktionsauswahl<br /> <br /> * Die Nutzung einer Funktion am Bedienelement muss bequemer und schneller erledigt sein, als mit einem Programm auf dem Smartphone/PC. Sonst nimmt man das Smartphone.<br /> <br /> ==Konzept==<br /> Aus der Motivation kann folgender Aufbau eines Bedienelements abgeleitet werden:<br /> <br /> * Jedes Bedienelement besteht mindestens aus einem 2-fachen Rahmen mit den Positionen 1 und 2<br /> <br /> * Position 1: Klassischer Wipptaster mit der Standardfunktion Aus/An<br /> <br /> * Position2: Hohlwanddose für Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente<br /> <br /> Mit Flächenschaltern, die in Relation zum Rahmen besonders groß sind (z.B. Gira Flächenschalter), steht auch für Position 2 eine relativ große Fläche zur Verfügung.<br /> <br /> === Position 1: Klassicher Wipptaster ===<br /> ==== Arten von Tastern ====<br /> * Wipptaster mit 2 Positionen: An (Gedrückt) / Aus (neutrale Position)<br /> <br /> * Wipptaster mit 3 Positionen: An1 (Gedrückt oben) / Aus (neutrale Position) / An2 (Gedrückt unten)<br /> <br /> * Ein Wipptaster mit der vollen Größe oder zwei Wipptaster mit halber Größe (Doppeltaster)<br /> <br /> * Dimmer-Drehrad mit entferntem Anschlag (Auswertung des Übergangs mit dem uC)<br /> <br /> ==== RGB-LEDs im Wipptaster ====<br /> Klingel- und Flurlicht-Taster besitzen einen PVC-Streifen mit einer schwachen LED dahinter zur Nachtbeleuchtung. An dieser Stelle können mehrere RGB-LEDs platziert werden. Bei manchen Schalterprogrammen kann der PVC-Streifen eventuell durch Klarsicht-Acryl der selben Dimensionen ersetzt werden (siehe Frontplattendesigner), damit die RGB-LEDs besonders hell leuchten können.<br /> ===== Möglichkeiten der Darstellung =====<br /> * Verschiedene Farben, verschiedene Farbverläufe<br /> * Blinken in verschiedenen Frequenzen und Farben<br /> ===== Möglichkeiten der Bedeutung =====<br /> * Raumtemperatur<br /> * Türklingel, Anruf<br /> * Nachtlicht<br /> * Wecker (synchronisiert mit Smartphone)<br /> * Eingang von SMS oder Email<br /> * Statusmeldungen / ausgewählte Funktion / Fehlermeldungen<br /> <br /> === Position 2: Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> ==== Mögliche Hardware ====<br /> * Sensoren (Bewegung, Helligkeit, Temperatur)<br /> * SPI-Display (1,8&quot; bis ca. 2.4&quot;)<br /> :* Mit oder ohne Touch <br /> :* LED (z.B. Backlight off bis Touch) oder EPD<br /> * RGB-LEDs<br /> * Kapazitive Taster<br /> * Summer/Lautsprecher<br /> * Kamera, Mikrofon<br /> <br /> ====Mögliche Funktionen====<br /> * Auswahl einer Funktion für den Wipptaster (Position 1): Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> * Dimmen<br /> * Türöffner, Gegensprechanlage<br /> * Vornehmen von Einstellungen (z.B. Default-Dimmlevel, Helligkeit der RGB-LEDs im Schalter, Default-Anzeige des Touch-Display, usw.)<br /> * Bild von der Türsprecheinrichtung oder von andern Kameras<br /> * Gestenerkennung (Kamera)<br /> * Zeichenerkennung mit Touch-Display<br /> * Sprachsteuerung (schwierig, für Sehbehinderte)<br /> * Innenraumüberwachung<br /> * Weitere: Siehe &quot;RGB-LEDs im Wipptaster&quot;<br /> <br /> == Frontplatte für interaktive Bedien- und Anzeigeelemente (Position 2) ==<br /> Dieser Abschnitt beinhaltet Vorschläge zur Realisierung der Frotplatte/Abdeckplatte für die interaktiven Bedien- und Anzeigeelemente.<br /> <br /> === Frontplattenhersteller, Frontplattendesigner ===<br /> * Frontplattenhersteller fertigen Frontplatten nach Kundenvorgabe. Die Hersteller halten als Ausgangsmaterial neben Aluminium auch Klarsicht-Acryl mit einer Stärke bis zu 4mm bereit. Andere Materialien (Farbe, Stärke) können angeliefert oder gegen Aufpreis vom Hersteller bereit gestellt werden.<br /> * Zur Erstellung einer Frontplatte bieten die Hersteller intuitiv bedienbare, leicht verständliche Design-Programme mit integrierter Preisberechnung als kostenfreien Service zum Download an. Es sind keine CAD- oder 3D-Design-Kenntnisse erforderlich.<br /> * Unterstützt werden Fräsungen aller Art, Gewinde, Bohrungen, Planflächen, Gravuren, Beschriftungen<br /> * Realisierbar sind unter anderem: Abrundungen, Halterungen, Oberflächenkonturen (z.B. für kapazitive Taster).<br /> * Die vom Hersteller gelieferten Acryl-Frontplatten können an der Rückseite dünn lackiert werden, beispielsweise für einen Milchglaseffekt.<br /> * Bekannte Hersteller (Auswahl)<br /> :* Schaeffer Frontplatten Designer<br /> :* Panel-Pool Beta Layout<br /> <br /> === Community ===<br /> * Realisierung von Tastern mit Beleuchtung: http://www.mikrocontroller.net/topic/189119<br /> :* Der Thread beinhaltet viele Fotos, bitte durchscrollen.<br /> <br /> == Anmerkungen zum kapazitiven Taster ==<br /> === Nachteile eines Kapazitiven Tasters als Ersatz für einen Wippschalter an Position 1 ===<br /> * Kein haptisches Feedback. Eventuell ist eine Realisierung mit Vibrator möglich.<br /> * Der Taster funktioniert schlecht der gar nicht mit<br /> :* Prothese<br /> :* Ellenbogen mit langarmiger Kleidung<br /> :* Gegenständen (z.B. Beistift)<br /> <br /> === Kapazitive Taster als interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> * Kapazitive Taster werden bereits beim Ertasten (nachts, blind) betätigt. Dies sollte beim Entwurf der Nutzerführung/Tasterbelegung berücksichtigt werden, beispielsweise, indem zunächst zwei Taster gleichzeitig gedrückt werden müssen.<br /> * Im Frontplattendesigner können einzelne Tasterflächen in der Oberflächenstruktur angelegt werden. Auf der Rückseite erleichtert eine Planfläche unter der Tasterfläche die Montage einer LED für den jeweiligen Taster sowie für die Sensorik.<br /> <br /> == Links ==<br /> * Zur Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/346853<br /> * 24V UP-Einsatz für Bewegungsmelder (Stand 2014): http://www.mikrocontroller.net/articles/24V_UP-Einsatz_f%C3%BCr_Bewegungsmelder_von_Jung,_Berker_und_Gira<br /> * Grafisches Display mit Touch, monochrom (Stand 2012): http://www.mikrocontroller.net/articles/Grafisches_Display_mit_Touch</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Bedienelemente,_konservativ&diff=85213 2014-10-13T15:14:25Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>[[Kategorie:Hausbus]]<br /> <br /> == Zusammenfassung ==<br /> * Dieser Artikel beschreibt ein Konzept sowie Realisierungsmöglichkeiten für konservative Unterputz-Bedienelemente für Hausbusse (Stand 2014). &quot;Konservativ&quot; meint hier die Möglichkeit der altmodischen Bedienung.<br /> <br /> * Jedes Bedienelement beinhaltet einen Wipptaster aus einem Standardschalter-Programm (Position 1). Unterhalb des Wipptasters befinden interaktive Bedien- und Anzeige-Elemente sowie die Elektronik in einer Hohldose (Position 2).<br /> <br /> * Der Wipptaster ist mit einer Standardfunktion belegt. Mit den interaktiven Bedienelementen (Position2) kann der Wipptaster (Position1) vorübergehend mit einer anderen Funktion belegt werden. Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> <br /> * Falls zu einem bestimmten Aspekt im uC-Forum bereits eine Diskussion existiert oder zukünftig eröffnet wird, so kann der Link zur Diskussion gern hier an der passenden Stelle eingefügt werden.<br /> <br /> * Schwerpunkt des Artikels soll nicht der Vergleich existierender Systeme sein, sondern Konzept und Hinweise für den Selbstbau.<br /> <br /> == Motivation für ein konservatives Bedienelement ==<br /> === Schreckensszenarien ===<br /> * Das Lichteinschalten dauert am Hausbus-Schalter länger als an einem altmodischen Lichtschalter.<br /> <br /> * Man muss auf den Schalter schauen, um das Licht anzuschalten (Wie beim Autoradio mit Touch)<br /> <br /> * Man muss Gästen das Lichteinschalten erklären oder sie zum Frischmachen begleiten.<br /> <br /> * Die jüngere Generation probiert eine Minute lang am Multifunktionsschalter mit Dimmfunktion herum und die ältere Generation gibt irgendwann auf.<br /> <br /> ===Anforderungen an einen Taster===<br /> <br /> * Groß, maximal zwei oder drei Funktionen: An/Aus, An1/Aus/An2<br /> <br /> * Bedienbarkeit: Blind, schnell, intuitiv, im Vorbeigehen<br /> <br /> * Hausbus-geeignet: Wipptaster; Taster kehrt nach Betätigung in neutrale Position zurück<br /> <br /> * Haptisches Feedback des Tastvorgangs (z.B. Wegstrecke, Widerstand schwer-leicht-Anschlag, Geräusch)<br /> <br /> * Hohe mechanische Zuverlässigkeit und lange Haltbarkeit (Tastzyklen)<br /> <br /> ===Anforderungen an interaktive Bedien- und Anzeigelemente: Keep it simple===<br /> <br /> * Ideale Darstellung von Informationen<br /> :* Schnell, wenn möglich ohne Benutzereingaben oder nur mit wenigen Benutzereingaben<br /> <br /> :* Aus einigen Metern Entfernung ablesbar (z.B. RGB-LED, Status-LEDs)<br /> <br /> * Ideale Eingabe<br /> :* Große, voneinander entfernte Tastflächen<br /> :* Flache Menüstruktur, Ein bis zwei Tastenbetätigungen bis zur Funktionsauswahl<br /> <br /> * Die Nutzung einer Funktion am Bedienelement muss bequemer und schneller erledigt sein, als mit einem Programm auf dem Smartphone/PC. Sonst nimmt man das Smartphone.<br /> <br /> ==Konzept==<br /> Aus der Motivation kann folgender Aufbau eines Bedienelements abgeleitet werden:<br /> <br /> * Jedes Bedienelement besteht mindestens aus einem 2-fachen Rahmen mit den Positionen 1 und 2<br /> <br /> * Position 1: Klassischer Wipptaster mit der Standardfunktion Aus/An<br /> <br /> * Position2: Hohlwanddose für Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente<br /> <br /> Mit Flächenschaltern, die in Relation zum Rahmen besonders groß sind (z.B. Gira Flächenschalter), steht auch für Position 2 eine relativ große Fläche zur Verfügung.<br /> <br /> === Position 1: Klassicher Wipptaster ===<br /> ==== Arten von Tastern ====<br /> * Wipptaster mit 2 Positionen: An (Gedrückt) / Aus (neutrale Position)<br /> <br /> * Wipptaster mit 3 Positionen: An1 (Gedrückt oben) / Aus (neutrale Position) / An2 (Gedrückt unten)<br /> <br /> * Ein Wipptaster mit der vollen Größe oder zwei Wipptaster mit halber Größe (Doppeltaster)<br /> <br /> * Dimmer-Drehrad mit entferntem Anschlag (Auswertung des Übergangs mit dem uC)<br /> <br /> ==== RGB-LEDs im Wipptaster ====<br /> Klingel- und Flurlicht-Taster besitzen einen PVC-Streifen mit einer schwachen LED dahinter zur Nachtbeleuchtung. An dieser Stelle können mehrere RGB-LEDs platziert werden. Bei manchen Schalterprogrammen kann der PVC-Streifen eventuell durch Klarsicht-Acryl der selben Dimensionen ersetzt werden (siehe Frontplattendesigner), damit die RGB-LEDs besonders hell leuchten können.<br /> ===== Möglichkeiten der Darstellung =====<br /> * Verschiedene Farben, verschiedene Farbverläufe<br /> * Blinken in verschiedenen Frequenzen und Farben<br /> ===== Möglichkeiten der Bedeutung =====<br /> * Raumtemperatur<br /> * Türklingel, Anruf<br /> * Nachtlicht<br /> * Wecker (synchronisiert mit Smartphone)<br /> * Eingang von SMS oder Email<br /> * Statusmeldungen / ausgewählte Funktion / Fehlermeldungen<br /> <br /> === Position 2: Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> ==== Mögliche Hardware ====<br /> * Sensoren (Bewegung, Helligkeit, Temperatur)<br /> * SPI-Display (1,8&quot; bis ca. 2.4&quot;)<br /> :* Mit oder ohne Touch <br /> :* LED (z.B. Backlight off bis Touch) oder EPD<br /> * RGB-LEDs<br /> * Kapazitive Taster<br /> * Summer/Lautsprecher<br /> * Kamera, Mikrofon<br /> <br /> ====Mögliche Funktionen====<br /> * Auswahl einer Funktion für den Wipptaster (Position 1): Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> * Dimmen<br /> * Türöffner, Gegensprechanlage<br /> * Vornehmen von Einstellungen (z.B. Default-Dimmlevel, Helligkeit der RGB-LEDs im Schalter, Default-Anzeige des Touch-Display, usw.)<br /> * Bild von der Türsprecheinrichtung oder von andern Kameras<br /> * Gestenerkennung (Kamera)<br /> * Zeichenerkennung mit Touch-Display<br /> * Sprachsteuerung (schwierig, für Sehbehinderte)<br /> * Innenraumüberwachung<br /> * Weitere: Siehe &quot;RGB-LEDs im Wipptaster&quot;<br /> <br /> == Frontplatte für interaktive Bedien- und Anzeigeelemente (Position 2) ==<br /> Dieser Abschnitt beinhaltet Vorschläge zur Realisierung der Frotplatte/Abdeckplatte für die interaktiven Bedien- und Anzeigeelemente.<br /> <br /> === Frontplattenhersteller, Frontplattendesigner ===<br /> * Frontplattenhersteller fertigen Frontplatten nach Kundenvorgabe. Die Hersteller halten als Ausgangsmaterial neben Aluminium auch Klarsicht-Acryl mit einer Stärke bis zu 4mm bereit. Andere Materialien (Farbe, Stärke) können angeliefert oder gegen Aufpreis vom Hersteller bereit gestellt werden.<br /> * Zur Erstellung einer Frontplatte bieten die Hersteller intuitiv bedienbare, leicht verständliche Design-Programme mit integrierter Preisberechnung als kostenfreien Service zum Download an. Es sind keine CAD- oder 3D-Design-Kenntnisse erforderlich.<br /> * Unterstützt werden Fräsungen aller Art, Gewinde, Bohrungen, Planflächen, Gravuren, Beschriftungen<br /> * Realisierbar sind unter anderem: Abrundungen, Halterungen, Oberflächenkonturen (z.B. für kapazitive Taster).<br /> * Die vom Hersteller gelieferten Acryl-Frontplatten können an der Rückseite dünn lackiert werden, beispielsweise für einen Milchglaseffekt.<br /> * Bekannte Hersteller (Auswahl)<br /> :* Schaeffer Frontplatten Designer<br /> :* Panel-Pool Beta Layout<br /> <br /> === Community ===<br /> * Realisierung von Tastern mit Beleuchtung: http://www.mikrocontroller.net/topic/189119<br /> :* Der Thread beinhaltet viele Fotos, bitte durchscrollen.<br /> <br /> == Anmerkungen zum kapazitiven Taster ==<br /> === Nachteile eines Kapazitiven Tasters als Ersatz für einen Wippschalter an Position 1 ===<br /> * Kein haptisches Feedback. Eventuell ist eine Realisierung mit Vibrator möglich.<br /> * Der Taster funktioniert schlecht der gar nicht mit<br /> :* Prothese<br /> :* Ellenbogen mit langarmiger Kleidung<br /> :* Gegenständen (z.B. Beistift)<br /> <br /> === Kapazitive Taster als interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> * Kapazitive Taster werden bereits beim Ertasten (nachts, blind) betätigt. Dies sollte beim Entwurf der Nutzerführung/Tasterbelegung berücksichtigt werden, beispielsweise, indem zunächst zwei Taster gleichzeitig gedrückt werden müssen.<br /> * Im Frontplattendesigner können einzelne Tasterflächen in der Oberflächenstruktur angelegt werden. Auf der Rückseite erleichtert eine Planfläche unter der Tasterfläche die Montage einer LED für den jeweiligen Taster sowie für die Sensorik.<br /> <br /> == Link zur Diskussion ==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346853</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Bedienelemente,_konservativ&diff=85212 2014-10-13T15:12:18Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>== Zusammenfassung ==<br /> * Dieser Artikel beschreibt ein Konzept sowie Realisierungsmöglichkeiten für konservative Unterputz-Bedienelemente für Hausbusse (Stand 2014). &quot;Konservativ&quot; meint hier die Möglichkeit der altmodischen Bedienung.<br /> <br /> * Jedes Bedienelement beinhaltet einen Wipptaster aus einem Standardschalter-Programm (Position 1). Unterhalb des Wipptasters befinden interaktive Bedien- und Anzeige-Elemente sowie die Elektronik in einer Hohldose (Position 2).<br /> <br /> * Der Wipptaster ist mit einer Standardfunktion belegt. Mit den interaktiven Bedienelementen (Position2) kann der Wipptaster (Position1) vorübergehend mit einer anderen Funktion belegt werden. Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> <br /> * Falls zu einem bestimmten Aspekt im uC-Forum bereits eine Diskussion existiert oder zukünftig eröffnet wird, so kann der Link zur Diskussion gern hier an der passenden Stelle eingefügt werden.<br /> <br /> * Schwerpunkt des Artikels soll nicht der Vergleich existierender Systeme sein, sondern Konzept und Hinweise für den Selbstbau.<br /> <br /> == Motivation für ein konservatives Bedienelement ==<br /> === Schreckensszenarien ===<br /> * Das Lichteinschalten dauert am Hausbus-Schalter länger als an einem altmodischen Lichtschalter.<br /> <br /> * Man muss auf den Schalter schauen, um das Licht anzuschalten (Wie beim Autoradio mit Touch)<br /> <br /> * Man muss Gästen das Lichteinschalten erklären oder sie zum Frischmachen begleiten.<br /> <br /> * Die jüngere Generation probiert eine Minute lang am Multifunktionsschalter mit Dimmfunktion herum und die ältere Generation gibt irgendwann auf.<br /> <br /> ===Anforderungen an einen Taster===<br /> <br /> * Groß, maximal zwei oder drei Funktionen: An/Aus, An1/Aus/An2<br /> <br /> * Bedienbarkeit: Blind, schnell, intuitiv, im Vorbeigehen<br /> <br /> * Hausbus-geeignet: Wipptaster; Taster kehrt nach Betätigung in neutrale Position zurück<br /> <br /> * Haptisches Feedback des Tastvorgangs (z.B. Wegstrecke, Widerstand schwer-leicht-Anschlag, Geräusch)<br /> <br /> * Hohe mechanische Zuverlässigkeit und lange Haltbarkeit (Tastzyklen)<br /> <br /> ===Anforderungen an interaktive Bedien- und Anzeigelemente: Keep it simple===<br /> <br /> * Ideale Darstellung von Informationen<br /> :* Schnell, wenn möglich ohne Benutzereingaben oder nur mit wenigen Benutzereingaben<br /> <br /> :* Aus einigen Metern Entfernung ablesbar (z.B. RGB-LED, Status-LEDs)<br /> <br /> * Ideale Eingabe<br /> :* Große, voneinander entfernte Tastflächen<br /> :* Flache Menüstruktur, Ein bis zwei Tastenbetätigungen bis zur Funktionsauswahl<br /> <br /> * Die Nutzung einer Funktion am Bedienelement muss bequemer und schneller erledigt sein, als mit einem Programm auf dem Smartphone/PC. Sonst nimmt man das Smartphone.<br /> <br /> ==Konzept==<br /> Aus der Motivation kann folgender Aufbau eines Bedienelements abgeleitet werden:<br /> <br /> * Jedes Bedienelement besteht mindestens aus einem 2-fachen Rahmen mit den Positionen 1 und 2<br /> <br /> * Position 1: Klassischer Wipptaster mit der Standardfunktion Aus/An<br /> <br /> * Position2: Hohlwanddose für Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente<br /> <br /> Mit Flächenschaltern, die in Relation zum Rahmen besonders groß sind (z.B. Gira Flächenschalter), steht auch für Position 2 eine relativ große Fläche zur Verfügung.<br /> <br /> === Position 1: Klassicher Wipptaster ===<br /> ==== Arten von Tastern ====<br /> * Wipptaster mit 2 Positionen: An (Gedrückt) / Aus (neutrale Position)<br /> <br /> * Wipptaster mit 3 Positionen: An1 (Gedrückt oben) / Aus (neutrale Position) / An2 (Gedrückt unten)<br /> <br /> * Ein Wipptaster mit der vollen Größe oder zwei Wipptaster mit halber Größe (Doppeltaster)<br /> <br /> * Dimmer-Drehrad mit entferntem Anschlag (Auswertung des Übergangs mit dem uC)<br /> <br /> ==== RGB-LEDs im Wipptaster ====<br /> Klingel- und Flurlicht-Taster besitzen einen PVC-Streifen mit einer schwachen LED dahinter zur Nachtbeleuchtung. An dieser Stelle können mehrere RGB-LEDs platziert werden. Bei manchen Schalterprogrammen kann der PVC-Streifen eventuell durch Klarsicht-Acryl der selben Dimensionen ersetzt werden (siehe Frontplattendesigner), damit die RGB-LEDs besonders hell leuchten können.<br /> ===== Möglichkeiten der Darstellung =====<br /> * Verschiedene Farben, verschiedene Farbverläufe<br /> * Blinken in verschiedenen Frequenzen und Farben<br /> ===== Möglichkeiten der Bedeutung =====<br /> * Raumtemperatur<br /> * Türklingel, Anruf<br /> * Nachtlicht<br /> * Wecker (synchronisiert mit Smartphone)<br /> * Eingang von SMS oder Email<br /> * Statusmeldungen / ausgewählte Funktion / Fehlermeldungen<br /> <br /> === Position 2: Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> ==== Mögliche Hardware ====<br /> * Sensoren (Bewegung, Helligkeit, Temperatur)<br /> * SPI-Display (1,8&quot; bis ca. 2.4&quot;)<br /> :* Mit oder ohne Touch <br /> :* LED (z.B. Backlight off bis Touch) oder EPD<br /> * RGB-LEDs<br /> * Kapazitive Taster<br /> * Summer/Lautsprecher<br /> * Kamera, Mikrofon<br /> <br /> ====Mögliche Funktionen====<br /> * Auswahl einer Funktion für den Wipptaster (Position 1): Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> * Dimmen<br /> * Türöffner, Gegensprechanlage<br /> * Vornehmen von Einstellungen (z.B. Default-Dimmlevel, Helligkeit der RGB-LEDs im Schalter, Default-Anzeige des Touch-Display, usw.)<br /> * Bild von der Türsprecheinrichtung oder von andern Kameras<br /> * Gestenerkennung (Kamera)<br /> * Zeichenerkennung mit Touch-Display<br /> * Sprachsteuerung (schwierig, für Sehbehinderte)<br /> * Innenraumüberwachung<br /> * Weitere: Siehe &quot;RGB-LEDs im Wipptaster&quot;<br /> <br /> == Frontplatte für interaktive Bedien- und Anzeigeelemente (Position 2) ==<br /> Dieser Abschnitt beinhaltet Vorschläge zur Realisierung der Frotplatte/Abdeckplatte für die interaktiven Bedien- und Anzeigeelemente.<br /> <br /> === Frontplattenhersteller, Frontplattendesigner ===<br /> * Frontplattenhersteller fertigen Frontplatten nach Kundenvorgabe. Die Hersteller halten als Ausgangsmaterial neben Aluminium auch Klarsicht-Acryl mit einer Stärke bis zu 4mm bereit. Andere Materialien (Farbe, Stärke) können angeliefert oder gegen Aufpreis vom Hersteller bereit gestellt werden.<br /> * Zur Erstellung einer Frontplatte bieten die Hersteller intuitiv bedienbare, leicht verständliche Design-Programme mit integrierter Preisberechnung als kostenfreien Service zum Download an. Es sind keine CAD- oder 3D-Design-Kenntnisse erforderlich.<br /> * Unterstützt werden Fräsungen aller Art, Gewinde, Bohrungen, Planflächen, Gravuren, Beschriftungen<br /> * Realisierbar sind unter anderem: Abrundungen, Halterungen, Oberflächenkonturen (z.B. für kapazitive Taster).<br /> * Die vom Hersteller gelieferten Acryl-Frontplatten können an der Rückseite dünn lackiert werden, beispielsweise für einen Milchglaseffekt.<br /> * Bekannte Hersteller (Auswahl)<br /> :* Schaeffer Frontplatten Designer<br /> :* Panel-Pool Beta Layout<br /> <br /> === Community ===<br /> * Realisierung von Tastern mit Beleuchtung: http://www.mikrocontroller.net/topic/189119<br /> :* Der Thread beinhaltet viele Fotos, bitte durchscrollen.<br /> <br /> == Anmerkungen zum kapazitiven Taster ==<br /> === Nachteile eines Kapazitiven Tasters als Ersatz für einen Wippschalter an Position 1 ===<br /> * Kein haptisches Feedback. Eventuell ist eine Realisierung mit Vibrator möglich.<br /> * Der Taster funktioniert schlecht der gar nicht mit<br /> :* Prothese<br /> :* Ellenbogen mit langarmiger Kleidung<br /> :* Gegenständen (z.B. Beistift)<br /> <br /> === Kapazitive Taster als interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> * Kapazitive Taster werden bereits beim Ertasten (nachts, blind) betätigt. Dies sollte beim Entwurf der Nutzerführung/Tasterbelegung berücksichtigt werden, beispielsweise, indem zunächst zwei Taster gleichzeitig gedrückt werden müssen.<br /> * Im Frontplattendesigner können einzelne Tasterflächen in der Oberflächenstruktur angelegt werden. Auf der Rückseite erleichtert eine Planfläche unter der Tasterfläche die Montage einer LED für den jeweiligen Taster sowie für die Sensorik.<br /> <br /> == Link zur Diskussion ==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346853</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Bedienelemente,_konservativ&diff=85211 2014-10-13T14:44:54Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>== Zusammenfassung ==<br /> * Dieser Artikel beschreibt Konzept und Realisierungsmöglichkeiten konservativer Unterputz-Bedienelemente für Hausbusse (Stand 2014). &quot;Konservativ&quot; meint hier die Möglichkeit der altmodischen Bedienung.<br /> <br /> * Jedes Bedienelement beinhaltet einen Wipptaster aus einem Standardschalter-Programm (Position 1). Interaktive Bedien- und Anzeige-Elemente sowie die Elektronik sind in einer Hohldose unterhalb eines Wipptasters untergebracht (Position 2).<br /> <br /> * Der Wipptaster ist mit einer Standardfunktion belegt. Mit den interaktiven Bedienelementen (Position2) kann der Wipptaster (Position1) vorübergehend mit einer anderen Funktion belegt werden. Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> <br /> * Falls zu einem bestimmten Aspekt im uC-Forum bereits eine Diskussion existiert oder zukünftig eröffnet wird, so kann der Link zur Diskussion gern hier an der passenden Stelle eingefügt werden.<br /> <br /> * Schwerpunkt des Artikels soll nicht der Vergleich existierender Systeme sein, sondern Konzept und Hinweise für den Selbstbau.<br /> <br /> == Motivation für ein konservatives Bedienelement ==<br /> === Schreckensszenarien ===<br /> * Das Lichteinschalten dauert am Hausbus-Schalter länger als an einem altmodischen Lichtschalter.<br /> <br /> * Man muss auf den Schalter schauen, um das Licht anzuschalten (Wie beim Autoradio mit Touch)<br /> <br /> * Man muss Gästen das Lichteinschalten erklären oder sie zum Frischmachen begleiten.<br /> <br /> * Die jüngere Generation probiert eine Minute lang am Multifunktionsschalter mit Dimmfunktion herum und die ältere Generation gibt irgendwann auf.<br /> <br /> ===Anforderungen an einen Taster===<br /> <br /> * Groß, maximal zwei oder drei Funktionen: An/Aus, An1/Aus/An2<br /> <br /> * Bedienbarkeit: Blind, schnell, intuitiv, im Vorbeigehen<br /> <br /> * Hausbus-geeignet: Wipptaster; Taster kehrt nach Betätigung in neutrale Position zurück<br /> <br /> * Haptisches Feedback des Tastvorgangs (z.B. Wegstrecke, Widerstand schwer-leicht-Anschlag, Geräusch)<br /> <br /> * Hohe mechanische Zuverlässigkeit und lange Haltbarkeit (Tastzyklen)<br /> <br /> ===Anforderungen an interaktive Bedien- und Anzeigelemente: Keep it simple===<br /> <br /> * Ideale Darstellung von Informationen<br /> :* Schnell, wenn möglich ohne Benutzereingaben oder nur mit wenigen Benutzereingaben<br /> <br /> :* Aus einigen Metern Entfernung ablesbar (z.B. RGB-LED, Status-LEDs)<br /> <br /> * Ideale Eingabe<br /> :* Große, voneinander entfernte Tastflächen<br /> :* Flache Menüstruktur, Ein bis zwei Tastenbetätigungen bis zur Funktionsauswahl<br /> <br /> * Die Nutzung einer Funktion am Bedienelement muss bequemer und schneller erledigt sein, als mit einem Programm auf dem Smartphone/PC. Sonst nimmt man das Smartphone.<br /> <br /> ==Konzept==<br /> Aus der Motivation kann folgender Aufbau eines Bedienelements abgeleitet werden:<br /> <br /> * Jedes Bedienelement besteht mindestens aus einem 2-fachen Rahmen mit den Positionen 1 und 2<br /> <br /> * Position 1: Klassischer Wipptaster mit der Standardfunktion Aus/An<br /> <br /> * Position2: Hohlwanddose für Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente<br /> <br /> Mit Flächenschaltern, die in Relation zum Rahmen besonders groß sind (z.B. Gira Flächenschalter), steht auch für Position 2 eine relativ große Fläche zur Verfügung.<br /> <br /> === Position 1: Klassicher Wipptaster ===<br /> ==== Arten von Tastern ====<br /> * Wipptaster mit 2 Positionen: An (Gedrückt) / Aus (neutrale Position)<br /> <br /> * Wipptaster mit 3 Positionen: An1 (Gedrückt oben) / Aus (neutrale Position) / An2 (Gedrückt unten)<br /> <br /> * Ein Wipptaster mit der vollen Größe oder zwei Wipptaster mit halber Größe (Doppeltaster)<br /> <br /> * Dimmer-Drehrad mit entferntem Anschlag (Auswertung des Übergangs mit dem uC)<br /> <br /> ==== RGB-LEDs im Wipptaster ====<br /> Klingel- und Flurlicht-Taster besitzen einen PVC-Streifen mit einer schwachen LED dahinter zur Nachtbeleuchtung. An dieser Stelle können mehrere RGB-LEDs platziert werden. Bei manchen Schalterprogrammen kann der PVC-Streifen eventuell durch Klarsicht-Acryl der selben Dimensionen ersetzt werden (siehe Frontplattendesigner), damit die RGB-LEDs besonders hell leuchten können.<br /> ===== Möglichkeiten der Darstellung =====<br /> * Verschiedene Farben, verschiedene Farbverläufe<br /> * Blinken in verschiedenen Frequenzen und Farben<br /> ===== Möglichkeiten der Bedeutung =====<br /> * Raumtemperatur<br /> * Türklingel, Anruf<br /> * Nachtlicht<br /> * Wecker (synchronisiert mit Smartphone)<br /> * Eingang von SMS oder Email<br /> * Statusmeldungen / ausgewählte Funktion / Fehlermeldungen<br /> <br /> === Position 2: Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> ==== Mögliche Hardware ====<br /> * Sensoren (Bewegung, Helligkeit, Temperatur)<br /> * SPI-Display (1,8&quot; bis ca. 2.4&quot;)<br /> :* Mit oder ohne Touch <br /> :* LED (z.B. Backlight off bis Touch) oder EPD<br /> * RGB-LEDs<br /> * Kapazitive Taster<br /> * Summer/Lautsprecher<br /> * Kamera, Mikrofon<br /> <br /> ====Mögliche Funktionen====<br /> * Auswahl einer Funktion für den Wipptaster (Position 1): Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> * Dimmen<br /> * Türöffner, Gegensprechanlage<br /> * Vornehmen von Einstellungen (z.B. Default-Dimmlevel, Helligkeit der RGB-LEDs im Schalter, Default-Anzeige des Touch-Display, usw.)<br /> * Bild von der Türsprecheinrichtung oder von andern Kameras<br /> * Gestenerkennung (Kamera)<br /> * Zeichenerkennung mit Touch-Display<br /> * Sprachsteuerung (schwierig, für Sehbehinderte)<br /> * Innenraumüberwachung<br /> * Weitere: Siehe &quot;RGB-LEDs im Wipptaster&quot;<br /> <br /> == Frontplatte für interaktive Bedien- und Anzeigeelemente (Position 2) ==<br /> Dieser Abschnitt beinhaltet Vorschläge zur Realisierung der Frotplatte/Abdeckplatte für die interaktiven Bedien- und Anzeigeelemente.<br /> <br /> === Frontplattenhersteller, Frontplattendesigner ===<br /> * Frontplattenhersteller fertigen Frontplatten nach Kundenvorgabe. Die Hersteller halten als Ausgangsmaterial neben Aluminium auch Klarsicht-Acryl mit einer Stärke bis zu 4mm bereit. Andere Materialien (Farbe, Stärke) können angeliefert oder gegen Aufpreis vom Hersteller bereit gestellt werden.<br /> * Zur Erstellung einer Frontplatte bieten die Hersteller intuitiv bedienbare, leicht verständliche Design-Programme mit integrierter Preisberechnung als kostenfreien Service zum Download an. Es sind keine CAD- oder 3D-Design-Kenntnisse erforderlich.<br /> * Unterstützt werden Fräsungen aller Art, Gewinde, Bohrungen, Planflächen, Gravuren, Beschriftungen<br /> * Realisierbar sind unter anderem: Abrundungen, Halterungen, Oberflächenkonturen (z.B. für kapazitive Taster).<br /> * Die vom Hersteller gelieferten Acryl-Frontplatten können an der Rückseite dünn lackiert werden, beispielsweise für einen Milchglaseffekt.<br /> * Bekannte Hersteller (Auswahl)<br /> :* Schaeffer Frontplatten Designer<br /> :* Panel-Pool Beta Layout<br /> <br /> === Community ===<br /> * Realisierung von Tastern mit Beleuchtung: http://www.mikrocontroller.net/topic/189119<br /> :* Der Thread beinhaltet viele Fotos, bitte durchscrollen.<br /> <br /> == Anmerkungen zum kapazitiven Taster ==<br /> === Nachteile eines Kapazitiven Tasters als Ersatz für einen Wippschalter an Position 1 ===<br /> * Kein haptisches Feedback. Eventuell ist eine Realisierung mit Vibrator möglich.<br /> * Der Taster funktioniert schlecht der gar nicht mit<br /> :* Prothese<br /> :* Ellenbogen mit langarmiger Kleidung<br /> :* Gegenständen (z.B. Beistift)<br /> <br /> === Kapazitive Taster als interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> * Kapazitive Taster werden bereits beim Ertasten (nachts, blind) betätigt. Dies sollte beim Entwurf der Nutzerführung/Tasterbelegung berücksichtigt werden, beispielsweise, indem zunächst zwei Taster gleichzeitig gedrückt werden müssen.<br /> * Im Frontplattendesigner können einzelne Tasterflächen in der Oberflächenstruktur angelegt werden. Auf der Rückseite erleichtert eine Planfläche unter der Tasterfläche die Montage einer LED für den jeweiligen Taster sowie für die Sensorik.<br /> <br /> == Link zur Diskussion ==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346853</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Bedienelemente,_konservativ&diff=85210 2014-10-13T14:42:13Z

<p>Lrs: /* Link zur Diskussion */</p> <hr /> <div>== Zusammenfassung ==<br /> * Dieser Artikel beschreibt Konzept und Realisierungsmöglichkeiten konservativer Unterputz-Bedienelemente für Hausbusse (Stand 2014). &quot;Konservativ&quot; meint hier die Möglichkeit der altmodischen Bedienung.<br /> <br /> * Jedes Bedienelement beinhaltet einen Wipptaster aus einem Standardschalter-Programm. Interaktive Bedien- und Anzeige-Elemente sowie die Elektronik sind in einer Hohldose unterhalb eines Wipptasters untergebracht.<br /> <br /> * Der Wipptaster ist mit einer Standardfunktion belegt. Mit den interaktiven Bedienelementen (Position2) kann der Wipptaster (Position1) vorübergehend mit einer anderen Funktion belegt werden. Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> <br /> * Falls zu einem bestimmten Aspekt im uC-Forum bereits eine Diskussion existiert oder zukünftig eröffnet wird, so kann der Link zur Diskussion gern hier an der passenden Stelle eingefügt werden.<br /> <br /> * Schwerpunkt des Artikels soll nicht der Vergleich existierender Systeme sein, sondern Konzept und Hinweise für den Selbstbau.<br /> <br /> == Motivation für ein konservatives Bedienelement ==<br /> === Schreckensszenarien ===<br /> * Das Lichteinschalten dauert am Hausbus-Schalter länger als an einem altmodischen Lichtschalter.<br /> <br /> * Man muss auf den Schalter schauen, um das Licht anzuschalten (Wie beim Autoradio mit Touch)<br /> <br /> * Man muss Gästen das Lichteinschalten erklären oder sie zum Frischmachen begleiten.<br /> <br /> * Die jüngere Generation probiert eine Minute lang am Multifunktionsschalter mit Dimmfunktion herum und die ältere Generation gibt irgendwann auf.<br /> <br /> ===Anforderungen an einen Taster===<br /> <br /> * Groß, maximal zwei oder drei Funktionen: An/Aus, An1/Aus/An2<br /> <br /> * Bedienbarkeit: Blind, schnell, intuitiv, im Vorbeigehen<br /> <br /> * Hausbus-geeignet: Wipptaster; Taster kehrt nach Betätigung in neutrale Position zurück<br /> <br /> * Haptisches Feedback des Tastvorgangs (z.B. Wegstrecke, Widerstand schwer-leicht-Anschlag, Geräusch)<br /> <br /> * Hohe mechanische Zuverlässigkeit und lange Haltbarkeit (Tastzyklen)<br /> <br /> ===Anforderungen an interaktive Bedien- und Anzeigelemente: Keep it simple===<br /> <br /> * Ideale Darstellung von Informationen<br /> :* Schnell, wenn möglich ohne Benutzereingaben oder nur mit wenigen Benutzereingaben<br /> <br /> :* Aus einigen Metern Entfernung ablesbar (z.B. RGB-LED, Status-LEDs)<br /> <br /> * Ideale Eingabe<br /> :* Große, voneinander entfernte Tastflächen<br /> :* Flache Menüstruktur, Ein bis zwei Tastenbetätigungen bis zur Funktionsauswahl<br /> <br /> * Die Nutzung einer Funktion am Bedienelement muss bequemer und schneller erledigt sein, als mit einem Programm auf dem Smartphone/PC. Sonst nimmt man das Smartphone.<br /> <br /> ==Konzept==<br /> Aus der Motivation kann folgender Aufbau eines Bedienelements abgeleitet werden:<br /> <br /> * Jedes Bedienelement besteht mindestens aus einem 2-fachen Rahmen mit den Positionen 1 und 2<br /> <br /> * Position 1: Klassischer Wipptaster mit der Standardfunktion Aus/An<br /> <br /> * Position2: Hohlwanddose für Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente<br /> <br /> Mit Flächenschaltern, die in Relation zum Rahmen besonders groß sind (z.B. Gira Flächenschalter), steht auch für Position 2 eine relativ große Fläche zur Verfügung.<br /> <br /> === Position 1: Klassicher Wipptaster ===<br /> ==== Arten von Tastern ====<br /> * Wipptaster mit 2 Positionen: An (Gedrückt) / Aus (neutrale Position)<br /> <br /> * Wipptaster mit 3 Positionen: An1 (Gedrückt oben) / Aus (neutrale Position) / An2 (Gedrückt unten)<br /> <br /> * Ein Wipptaster mit der vollen Größe oder zwei Wipptaster mit halber Größe (Doppeltaster)<br /> <br /> * Dimmer-Drehrad mit entferntem Anschlag (Auswertung des Übergangs mit dem uC)<br /> <br /> ==== RGB-LEDs im Wipptaster ====<br /> Klingel- und Flurlicht-Taster besitzen einen PVC-Streifen mit einer schwachen LED dahinter zur Nachtbeleuchtung. An dieser Stelle können mehrere RGB-LEDs platziert werden. Bei manchen Schalterprogrammen kann der PVC-Streifen eventuell durch Klarsicht-Acryl der selben Dimensionen ersetzt werden (siehe Frontplattendesigner), damit die RGB-LEDs besonders hell leuchten können.<br /> ===== Möglichkeiten der Darstellung =====<br /> * Verschiedene Farben, verschiedene Farbverläufe<br /> * Blinken in verschiedenen Frequenzen und Farben<br /> ===== Möglichkeiten der Bedeutung =====<br /> * Raumtemperatur<br /> * Türklingel, Anruf<br /> * Nachtlicht<br /> * Wecker (synchronisiert mit Smartphone)<br /> * Eingang von SMS oder Email<br /> * Statusmeldungen / ausgewählte Funktion / Fehlermeldungen<br /> <br /> === Position 2: Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> ==== Mögliche Hardware ====<br /> * Sensoren (Bewegung, Helligkeit, Temperatur)<br /> * SPI-Display (1,8&quot; bis ca. 2.4&quot;)<br /> :* Mit oder ohne Touch <br /> :* LED (z.B. Backlight off bis Touch) oder EPD<br /> * RGB-LEDs<br /> * Kapazitive Taster<br /> * Summer/Lautsprecher<br /> * Kamera, Mikrofon<br /> <br /> ====Mögliche Funktionen====<br /> * Auswahl einer Funktion für den Wipptaster (Position 1): Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> * Dimmen<br /> * Türöffner, Gegensprechanlage<br /> * Vornehmen von Einstellungen (z.B. Default-Dimmlevel, Helligkeit der RGB-LEDs im Schalter, Default-Anzeige des Touch-Display, usw.)<br /> * Bild von der Türsprecheinrichtung oder von andern Kameras<br /> * Gestenerkennung (Kamera)<br /> * Zeichenerkennung mit Touch-Display<br /> * Sprachsteuerung (schwierig, für Sehbehinderte)<br /> * Innenraumüberwachung<br /> * Weitere: Siehe &quot;RGB-LEDs im Wipptaster&quot;<br /> <br /> == Frontplatte für interaktive Bedien- und Anzeigeelemente (Position 2) ==<br /> Dieser Abschnitt beinhaltet Vorschläge zur Realisierung der Frotplatte/Abdeckplatte für die interaktiven Bedien- und Anzeigeelemente.<br /> <br /> === Frontplattenhersteller, Frontplattendesigner ===<br /> * Frontplattenhersteller fertigen Frontplatten nach Kundenvorgabe. Die Hersteller halten als Ausgangsmaterial neben Aluminium auch Klarsicht-Acryl mit einer Stärke bis zu 4mm bereit. Andere Materialien (Farbe, Stärke) können angeliefert oder gegen Aufpreis vom Hersteller bereit gestellt werden.<br /> * Zur Erstellung einer Frontplatte bieten die Hersteller intuitiv bedienbare, leicht verständliche Design-Programme mit integrierter Preisberechnung als kostenfreien Service zum Download an. Es sind keine CAD- oder 3D-Design-Kenntnisse erforderlich.<br /> * Unterstützt werden Fräsungen aller Art, Gewinde, Bohrungen, Planflächen, Gravuren, Beschriftungen<br /> * Realisierbar sind unter anderem: Abrundungen, Halterungen, Oberflächenkonturen (z.B. für kapazitive Taster).<br /> * Die vom Hersteller gelieferten Acryl-Frontplatten können an der Rückseite dünn lackiert werden, beispielsweise für einen Milchglaseffekt.<br /> * Bekannte Hersteller (Auswahl)<br /> :* Schaeffer Frontplatten Designer<br /> :* Panel-Pool Beta Layout<br /> <br /> === Community ===<br /> * Realisierung von Tastern mit Beleuchtung: http://www.mikrocontroller.net/topic/189119<br /> :* Der Thread beinhaltet viele Fotos, bitte durchscrollen.<br /> <br /> == Anmerkungen zum kapazitiven Taster ==<br /> === Nachteile eines Kapazitiven Tasters als Ersatz für einen Wippschalter an Position 1 ===<br /> * Kein haptisches Feedback. Eventuell ist eine Realisierung mit Vibrator möglich.<br /> * Der Taster funktioniert schlecht der gar nicht mit<br /> :* Prothese<br /> :* Ellenbogen mit langarmiger Kleidung<br /> :* Gegenständen (z.B. Beistift)<br /> <br /> === Kapazitive Taster als interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> * Kapazitive Taster werden bereits beim Ertasten (nachts, blind) betätigt. Dies sollte beim Entwurf der Nutzerführung/Tasterbelegung berücksichtigt werden, beispielsweise, indem zunächst zwei Taster gleichzeitig gedrückt werden müssen.<br /> * Im Frontplattendesigner können einzelne Tasterflächen in der Oberflächenstruktur angelegt werden. Auf der Rückseite erleichtert eine Planfläche unter der Tasterfläche die Montage einer LED für den jeweiligen Taster sowie für die Sensorik.<br /> <br /> == Link zur Diskussion ==<br /> http://www.mikrocontroller.net/topic/346853</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Bedienelemente,_konservativ&diff=85209 2014-10-13T14:37:02Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>== Zusammenfassung ==<br /> * Dieser Artikel beschreibt Konzept und Realisierungsmöglichkeiten konservativer Unterputz-Bedienelemente für Hausbusse (Stand 2014). &quot;Konservativ&quot; meint hier die Möglichkeit der altmodischen Bedienung.<br /> <br /> * Jedes Bedienelement beinhaltet einen Wipptaster aus einem Standardschalter-Programm. Interaktive Bedien- und Anzeige-Elemente sowie die Elektronik sind in einer Hohldose unterhalb eines Wipptasters untergebracht.<br /> <br /> * Der Wipptaster ist mit einer Standardfunktion belegt. Mit den interaktiven Bedienelementen (Position2) kann der Wipptaster (Position1) vorübergehend mit einer anderen Funktion belegt werden. Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> <br /> * Falls zu einem bestimmten Aspekt im uC-Forum bereits eine Diskussion existiert oder zukünftig eröffnet wird, so kann der Link zur Diskussion gern hier an der passenden Stelle eingefügt werden.<br /> <br /> * Schwerpunkt des Artikels soll nicht der Vergleich existierender Systeme sein, sondern Konzept und Hinweise für den Selbstbau.<br /> <br /> == Motivation für ein konservatives Bedienelement ==<br /> === Schreckensszenarien ===<br /> * Das Lichteinschalten dauert am Hausbus-Schalter länger als an einem altmodischen Lichtschalter.<br /> <br /> * Man muss auf den Schalter schauen, um das Licht anzuschalten (Wie beim Autoradio mit Touch)<br /> <br /> * Man muss Gästen das Lichteinschalten erklären oder sie zum Frischmachen begleiten.<br /> <br /> * Die jüngere Generation probiert eine Minute lang am Multifunktionsschalter mit Dimmfunktion herum und die ältere Generation gibt irgendwann auf.<br /> <br /> ===Anforderungen an einen Taster===<br /> <br /> * Groß, maximal zwei oder drei Funktionen: An/Aus, An1/Aus/An2<br /> <br /> * Bedienbarkeit: Blind, schnell, intuitiv, im Vorbeigehen<br /> <br /> * Hausbus-geeignet: Wipptaster; Taster kehrt nach Betätigung in neutrale Position zurück<br /> <br /> * Haptisches Feedback des Tastvorgangs (z.B. Wegstrecke, Widerstand schwer-leicht-Anschlag, Geräusch)<br /> <br /> * Hohe mechanische Zuverlässigkeit und lange Haltbarkeit (Tastzyklen)<br /> <br /> ===Anforderungen an interaktive Bedien- und Anzeigelemente: Keep it simple===<br /> <br /> * Ideale Darstellung von Informationen<br /> :* Schnell, wenn möglich ohne Benutzereingaben oder nur mit wenigen Benutzereingaben<br /> <br /> :* Aus einigen Metern Entfernung ablesbar (z.B. RGB-LED, Status-LEDs)<br /> <br /> * Ideale Eingabe<br /> :* Große, voneinander entfernte Tastflächen<br /> :* Flache Menüstruktur, Ein bis zwei Tastenbetätigungen bis zur Funktionsauswahl<br /> <br /> * Die Nutzung einer Funktion am Bedienelement muss bequemer und schneller erledigt sein, als mit einem Programm auf dem Smartphone/PC. Sonst nimmt man das Smartphone.<br /> <br /> ==Konzept==<br /> Aus der Motivation kann folgender Aufbau eines Bedienelements abgeleitet werden:<br /> <br /> * Jedes Bedienelement besteht mindestens aus einem 2-fachen Rahmen mit den Positionen 1 und 2<br /> <br /> * Position 1: Klassischer Wipptaster mit der Standardfunktion Aus/An<br /> <br /> * Position2: Hohlwanddose für Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente<br /> <br /> Mit Flächenschaltern, die in Relation zum Rahmen besonders groß sind (z.B. Gira Flächenschalter), steht auch für Position 2 eine relativ große Fläche zur Verfügung.<br /> <br /> === Position 1: Klassicher Wipptaster ===<br /> ==== Arten von Tastern ====<br /> * Wipptaster mit 2 Positionen: An (Gedrückt) / Aus (neutrale Position)<br /> <br /> * Wipptaster mit 3 Positionen: An1 (Gedrückt oben) / Aus (neutrale Position) / An2 (Gedrückt unten)<br /> <br /> * Ein Wipptaster mit der vollen Größe oder zwei Wipptaster mit halber Größe (Doppeltaster)<br /> <br /> * Dimmer-Drehrad mit entferntem Anschlag (Auswertung des Übergangs mit dem uC)<br /> <br /> ==== RGB-LEDs im Wipptaster ====<br /> Klingel- und Flurlicht-Taster besitzen einen PVC-Streifen mit einer schwachen LED dahinter zur Nachtbeleuchtung. An dieser Stelle können mehrere RGB-LEDs platziert werden. Bei manchen Schalterprogrammen kann der PVC-Streifen eventuell durch Klarsicht-Acryl der selben Dimensionen ersetzt werden (siehe Frontplattendesigner), damit die RGB-LEDs besonders hell leuchten können.<br /> ===== Möglichkeiten der Darstellung =====<br /> * Verschiedene Farben, verschiedene Farbverläufe<br /> * Blinken in verschiedenen Frequenzen und Farben<br /> ===== Möglichkeiten der Bedeutung =====<br /> * Raumtemperatur<br /> * Türklingel, Anruf<br /> * Nachtlicht<br /> * Wecker (synchronisiert mit Smartphone)<br /> * Eingang von SMS oder Email<br /> * Statusmeldungen / ausgewählte Funktion / Fehlermeldungen<br /> <br /> === Position 2: Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> ==== Mögliche Hardware ====<br /> * Sensoren (Bewegung, Helligkeit, Temperatur)<br /> * SPI-Display (1,8&quot; bis ca. 2.4&quot;)<br /> :* Mit oder ohne Touch <br /> :* LED (z.B. Backlight off bis Touch) oder EPD<br /> * RGB-LEDs<br /> * Kapazitive Taster<br /> * Summer/Lautsprecher<br /> * Kamera, Mikrofon<br /> <br /> ====Mögliche Funktionen====<br /> * Auswahl einer Funktion für den Wipptaster (Position 1): Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> * Dimmen<br /> * Türöffner, Gegensprechanlage<br /> * Vornehmen von Einstellungen (z.B. Default-Dimmlevel, Helligkeit der RGB-LEDs im Schalter, Default-Anzeige des Touch-Display, usw.)<br /> * Bild von der Türsprecheinrichtung oder von andern Kameras<br /> * Gestenerkennung (Kamera)<br /> * Zeichenerkennung mit Touch-Display<br /> * Sprachsteuerung (schwierig, für Sehbehinderte)<br /> * Innenraumüberwachung<br /> * Weitere: Siehe &quot;RGB-LEDs im Wipptaster&quot;<br /> <br /> == Frontplatte für interaktive Bedien- und Anzeigeelemente (Position 2) ==<br /> Dieser Abschnitt beinhaltet Vorschläge zur Realisierung der Frotplatte/Abdeckplatte für die interaktiven Bedien- und Anzeigeelemente.<br /> <br /> === Frontplattenhersteller, Frontplattendesigner ===<br /> * Frontplattenhersteller fertigen Frontplatten nach Kundenvorgabe. Die Hersteller halten als Ausgangsmaterial neben Aluminium auch Klarsicht-Acryl mit einer Stärke bis zu 4mm bereit. Andere Materialien (Farbe, Stärke) können angeliefert oder gegen Aufpreis vom Hersteller bereit gestellt werden.<br /> * Zur Erstellung einer Frontplatte bieten die Hersteller intuitiv bedienbare, leicht verständliche Design-Programme mit integrierter Preisberechnung als kostenfreien Service zum Download an. Es sind keine CAD- oder 3D-Design-Kenntnisse erforderlich.<br /> * Unterstützt werden Fräsungen aller Art, Gewinde, Bohrungen, Planflächen, Gravuren, Beschriftungen<br /> * Realisierbar sind unter anderem: Abrundungen, Halterungen, Oberflächenkonturen (z.B. für kapazitive Taster).<br /> * Die vom Hersteller gelieferten Acryl-Frontplatten können an der Rückseite dünn lackiert werden, beispielsweise für einen Milchglaseffekt.<br /> * Bekannte Hersteller (Auswahl)<br /> :* Schaeffer Frontplatten Designer<br /> :* Panel-Pool Beta Layout<br /> <br /> === Community ===<br /> * Realisierung von Tastern mit Beleuchtung: http://www.mikrocontroller.net/topic/189119<br /> :* Der Thread beinhaltet viele Fotos, bitte durchscrollen.<br /> <br /> == Anmerkungen zum kapazitiven Taster ==<br /> === Nachteile eines Kapazitiven Tasters als Ersatz für einen Wippschalter an Position 1 ===<br /> * Kein haptisches Feedback. Eventuell ist eine Realisierung mit Vibrator möglich.<br /> * Der Taster funktioniert schlecht der gar nicht mit<br /> :* Prothese<br /> :* Ellenbogen mit langarmiger Kleidung<br /> :* Gegenständen (z.B. Beistift)<br /> <br /> === Kapazitive Taster als interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> * Kapazitive Taster werden bereits beim Ertasten (nachts, blind) betätigt. Dies sollte beim Entwurf der Nutzerführung/Tasterbelegung berücksichtigt werden, beispielsweise, indem zunächst zwei Taster gleichzeitig gedrückt werden müssen.<br /> * Im Frontplattendesigner können einzelne Tasterflächen in der Oberflächenstruktur angelegt werden. Auf der Rückseite erleichtert eine Planfläche unter der Tasterfläche die Montage einer LED für den jeweiligen Taster sowie für die Sensorik.<br /> <br /> == Link zur Diskussion ==</div>

Lrs https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Bedienelemente,_konservativ&diff=85208 2014-10-13T14:33:03Z

<p>Lrs: </p> <hr /> <div>== Zusammenfassung ==<br /> * Dieser Artikel beschreibt Konzept und Realisierungsmöglichkeiten konservativer Unterputz-Bedienelemente für Hausbusse (Stand 2014). &quot;Konservativ&quot; meint hier die Möglichkeit der altmodischen Bedienung.<br /> <br /> * Jedes Bedienelement beinhaltet einen Wipptaster aus einem Standardschalter-Programm. Interaktive Bedien- und Anzeige-Elemente sowie die Elektronik sind in einer Hohldose unterhalb eines Wipptasters untergebracht.<br /> <br /> * Der Wipptaster ist mit einer Standardfunktion belegt. Mit den interaktiven Bedienelementen (Position2) kann der Wipptaster (Position1) vorübergehend mit einer anderen Funktion belegt werden. Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> <br /> * Falls zu einem bestimmten Aspekt im uC-Forum bereits eine Diskussion existiert oder zukünftig eröffnet wird, so kann der Link zur Diskussion gern hier an der passenden Stelle eingefügt werden.<br /> <br /> * Schwerpunkt des Artikels soll nicht der Vergleich existierender Systeme sein, sondern Konzept und Hinweise für den Selbstbau.<br /> <br /> == Motivation für ein konservatives Bedienelement ==<br /> === Schreckensszenarien ===<br /> * Das Lichteinschalten dauert am Hausbus-Schalter länger als an einem altmodischen Lichtschalter.<br /> <br /> * Man muss auf den Schalter schauen, um das Licht anzuschalten (Wie beim Autoradio mit Touch)<br /> <br /> * Man muss Gästen das Lichteinschalten erklären oder sie zum Frischmachen begleiten.<br /> <br /> * Die jüngere Generation probiert eine Minute lang am Multifunktionsschalter mit Dimmfunktion herum und die ältere Generation gibt irgendwann auf.<br /> <br /> ===Anforderungen an einen Taster===<br /> <br /> * Groß, maximal zwei oder drei Funktionen: An/Aus, An1/Aus/An2<br /> <br /> * Bedienbarkeit: Blind, schnell, intuitiv, im Vorbeigehen<br /> <br /> * Hausbus-geeignet: Wipptaster; Taster kehrt nach Betätigung in neutrale Position zurück<br /> <br /> * &quot;Intensives&quot; haptisches Feedback des Tastvorgangs (z.B. Wegstrecke, Widerstand schwer-leicht-Anschlag, Geräusch)<br /> <br /> * Hohe mechanische Zuverlässigkeit und lange Haltbarkeit (Tastzyklen)<br /> <br /> ===Anforderungen an interaktive Bedien- und Anzeigelemente: Keep it simple===<br /> <br /> * Ideale Darstellung von Informationen<br /> :* Schnell, wenn möglich ohne Benutzereingaben oder nur mit wenigen Benutzereingaben<br /> <br /> :* Aus einigen Metern Entfernung ablesbar (z.B. RGB-LED, Status-LEDs)<br /> <br /> * Ideale Eingabe<br /> :* Große, von einander entfernte Tastflächen<br /> :* Flache Menüstruktur, Ein bis zwei Tastenbetätigungen bis zur Funktionsauswahl<br /> <br /> * Die Nutzung einer Funktion am Bedienelement muss bequemer und schneller erledigt sein, als mit einem Programm auf dem Smartphone/PC. Sonst nimmt man das Smartphone.<br /> <br /> ==Konzept==<br /> Aus der Motivation kann folgender Aufbau eines Bedienelements abgeleitet werden:<br /> <br /> * Jedes Bedienelement besteht mindestens aus einem 2-fachen Rahmen mit den Positionen 1 und 2<br /> <br /> * Position 1: Klassischer Wipptaster mit der Standardfunktion Aus/An<br /> <br /> * Position2: Hohlwanddose für Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente<br /> <br /> Mit Flächenschaltern, die in Relation zum Rahmen besonders groß sind (z.B. Gira Flächenschalter), steht auch für Position 2 eine relativ große Fläche zur Verfügung.<br /> <br /> === Position 1: Klassicher Wipptaster ===<br /> ==== Arten von Tastern ====<br /> * Wipptaster mit 2 Positionen: An (Gedrückt) / Aus (neutrale Position)<br /> <br /> * Wipptaster mit 3 Positionen: An1 (Gedrückt oben) / Aus (neutrale Position) / An2 (Gedrückt unten)<br /> <br /> * Ein Wipptaster mit der vollen Größe oder zwei Wipptaster mit halber Größe (Doppeltaster)<br /> <br /> * Dimmer-Drehrad mit entferntem Anschlag (Auswertung des Übergangs mit dem uC)<br /> <br /> ==== RGB-LEDs im Wipptaster ====<br /> Klingel- und Flurlicht-Taster besitzen einen PVC-Streifen mit einer schwachen LED dahinter zur Nachtbeleuchtung. An dieser Stelle können mehrere RGB-LEDs platziert werden. Bei manchen Schalterprogrammen kann der PVC-Streifen eventuell durch Klarsicht-Acryl der selben Dimensionen ersetzt werden (siehe Frontplattendesigner), damit die RGB-LEDs besonders hell leuchten können.<br /> ===== Möglichkeiten der Darstellung =====<br /> * Verschiedene Farben<br /> * Verschiedene Farbverläufe<br /> * Blinken in verschiedenen Frequenzen und Farben<br /> ===== Möglichkeiten der Bedeutung =====<br /> * Raumtemperatur<br /> * Türklingel<br /> * Anruf<br /> * Nachtlicht<br /> * Wecker (synchronisiert mit Smartphone)<br /> * Eingang von SMS oder Email<br /> * Statusmeldungen / ausgewählte Funktion / Fehlermeldungen<br /> <br /> === Position 2: Elektronik und interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> ==== Mögliche Hardware ====<br /> * Sensoren (Bewegung, Helligkeit, Temperatur)<br /> * SPI-Display (1,8&quot; bis ca. 2.4&quot;)<br /> :* Mit oder ohne Touch <br /> :* LED (z.B. Backlight off bis Touch) oder EPD<br /> * RGB-LEDs<br /> * Kapazitive Taster<br /> * Summer/Lautsprecher<br /> * Kamera, Mikrofon<br /> <br /> ====Mögliche Funktionen====<br /> * Auswahl einer Funktion für den Wipptaster (Position 1): Die Auswahl bleibt für 15 Sekunden bestehen. Danach wird der Wipptaster wieder mit der Standardfunktion belegt. Mit jeder Betätigung des Wipptasters wird das Zeitfenster erneut auf 15 Sekunden verlängert.<br /> * Dimmen<br /> * Türöffner, Gegensprechanlage<br /> * Vornehmen von Einstellungen (z.B. Default-Dimmlevel, Helligkeit der RGB-LEDs im Schalter, Default-Anzeige des Touch-Display, usw.)<br /> * Bild von der Türsprecheinrichtung oder von andern Kameras<br /> * Gestenerkennung (Kamera)<br /> * Zeichenerkennung mit Touch-Display<br /> * Sprachsteuerung (schwierig, für Sehbehinderte)<br /> * Innenraumüberwachung<br /> * Weitere: Siehe &quot;RGB-LEDs im Wipptaster&quot;<br /> <br /> == Frontplatte für interaktive Bedien- und Anzeigeelemente (Position 2) ==<br /> Dieser Abschnitt beinhaltet Vorschläge zur Realisierung der Frotplatte/Abdeckplatte für die interaktiven Bedien- und Anzeigeelemente.<br /> <br /> === Frontplattenhersteller, Frontplattendesigner ===<br /> * Frontplattenhersteller fertigen Frontplatten nach Kundenvorgabe. Die Hersteller halten als Ausgangsmaterial neben Aluminium auch Klarsicht-Acryl mit einer Stärke bis zu 4mm bereit. Andere Materialien (Farbe, Stärke) können angeliefert oder gegen Aufpreis vom Hersteller bereit gestellt werden.<br /> * Zur Erstellung einer Frontplatte bieten die Hersteller intuitiv bedienbare, leicht verständliche Design-Programme mit integrierter Preisberechnung als kostenfreien Service zum Download an. Es sind keine CAD- oder 3D-Design-Kenntnisse erforderlich.<br /> * Unterstützt werden Fräsungen aller Art, Gewinde, Bohrungen, Planflächen, Gravuren, Beschriftungen<br /> * Realisierbar sind unter anderem: Abrundungen, Halterungen, Oberflächenkonturen (z.B. für kapazitive Taster).<br /> * Die vom Hersteller gelieferten Acryl-Frontplatten können an der Rückseite dünn lackiert werden, beispielsweise für einen Milchglaseffekt.<br /> * Bekannte Hersteller (Auswahl)<br /> :* Schaeffer Frontplatten Designer<br /> :* Panel-Pool Beta Layout<br /> <br /> === Community ===<br /> * Realisierung von Tastern mit Beleuchtung: http://www.mikrocontroller.net/topic/189119<br /> :* Der Thread beinhaltet viele Fotos, bitte durchscrollen.<br /> <br /> == Anmerkungen zum kapazitiven Taster ==<br /> === Nachteile eines Kapazitiven Tasters als Ersatz für einen Wippschalter an Position 1 ===<br /> * Kein haptisches Feedback. Eventuell ist eine Realisierung mit Vibrator möglich.<br /> * Der Taster funktioniert schlecht der gar nicht mit<br /> :* Prothese<br /> :* Ellenbogen mit langarmiger Kleidung<br /> :* Gegenständen (z.B. Beistift)<br /> <br /> === Kapazitive Taster als interaktive Bedien- und Anzeigeelemente ===<br /> * Kapazitive Taster werden bereits beim Ertasten (nachts, blind) betätigt. Dies sollte beim Entwurf der Nutzerführung/Tasterbelegung berücksichtigt werden, beispielsweise, indem zunächst zwei Taster gleichzeitig gedrückt werden müssen.<br /> * Im Frontplattendesigner können einzelne Tasterflächen in der Oberflächenstruktur angelegt werden. Auf der Rückseite erleichtert eine Planfläche unter der Tasterfläche die Montage einer LED für den jeweiligen Taster sowie für die Sensorik.<br /> <br /> == Link zur Diskussion ==</div>

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