mein erstes "grösseres" Projekt

zu g Sensor und Var. 2:

Beachte das das ein QFN Beiner ist.. die Pads zum Löten sind unter dem 
Bauteil, geht nur schwer zu löten

Hallo Alex,

Alex wrote:
> Hallo zusammen
>
> Ich habe anfangs Jahr mit dem Mikrocontroller programmieren begonnen.
> Nun möchte ich mein erstes Projekt starten.
> Ich bin auf die Idee gekommen, da ich gerne rudere.
> Ich will ein kleines Gerät machen, das mir Informationen zu meinem
> Training beim Rudern gibt. Wichtige Faktoren für das Training sind:
> - Schlagzahl (Anzahl Ruderschläge pro Minute)
> - Zeit für 500m (Geschwindigkeit)
> - der Puls
>
> Die Schlagzahl will ich über einen Beschleunigungssensoren auswerten und
> die Geschwindigkeit über GPS.
> Alle Daten sollten auf einem Grafikdisplay dargestellt werden.
> (Ebenfalls noch Kurven des Beschleunigungssensors, damit man den Schlag
> analisieren kann (schauen, wo man am meisten Druck gibt und so)) und
> auch noch andere Sachen.
> Die Route und alle Trainingsdaten sollten auf eine SD-Karte geschrieben
> werden um später am Computer ausgewertet werden zu können.

Es gibt schon fertige FAT16/32 Bibliotheken. Z.B. EFSL und auch einige 
hier im Forum.

> Somit gäbe es jetzt folgende Grundelemente:
> - Mikrocontroller: Was eignet sich da für dieses Projekt am besten?

Ein Mitglied der ARM7 Famile (NXP, ST, ATMEL). Nachteil dieser Typen 
sind die feinen SMD Pin Abstaende. Ohne Multi-Layer Platinen tut man 
sich hier aber leider als Amateur schwer. Abhilfe: Es gibt schon fertige 
Platinen wie die Embedded Artists (OEM-16) u.v.a. ( Fuer 
Memorykomponenten: z.B. FLASH: SST39VF640, SDRAM: K4S561632J)

Auf alle Faelle sollte mindestens ein 16-bit breiter uC eingestezt 
werden.
Mit 8-bit Typen ist die LCD Ansteuerung meist umstaendlicher und viel 
langsamer. Wenn keine schnelle LCD Auffrischung gefragt ist dann geht es 
vielleicht mit weniger Aufwand. Man braucht halt auch viel Speicherplatz 
fuer Bitmaps (FONT, Hintergrund)

Wenn Du ein einfacheres 128x64 Graphik LCD verwenden koenntest, dann 
liesse sich Dein Projekt noch leicht mit 8-bit uC wie AVR, PIC, 
verwirklichen. Es sollte halt genug etra RAM und EEPROM da sein um fuer 
LCD Bitmaps Platz zu haben.

Als Vorteil gewisser ARM7 Typen ist zu verbuchen, der externe Bus an dem 
SDRAM, FLASH und Display Controller mit hoher Effizienz anschliessen 
kann.
(LPC2468, 2478). Leider braucht man wegen der Komplexitaet dieser uC 
etwas Zeit um sich mit den Peripherien und deren Programmierung vertraut 
zu machen. Die Datenblaetter sind 800+ Seitige Buecher und es gibt viel 
zum Lernen.

Da mit bedrahteten uC fuer solche Projekte nicht mehr so gut geeignet 
sind, ist die Suche nch einer fertigen Board warscheinlich fuer Dich 
empfehlenswert. Es gibt Entwicklungsplatinen wo LCD Schnittstelle, FLASH 
SDRAM u.v.m. schon vorhanden sind und man nur noch die Sensoren und 
externe Schaltungselemente anschliessen muss.

Es gibt einige gute freie Compiler (WINARM, GCCARM, etc). JTAG ist 
praktisch zum Debuggen aber teuer.

> - Beschleunigungssensor: Sollte 2-3 Achsig sein. Diese Werte werden für
> die Schlagzahl gebraucht und dauernd in Kurven auf dem Display
> angezeigt.
> - SD: Einen Kartenslot von CSD und da brauche ich noch einen
> Pegelwandler 5 <-> 3.3. Wo bekommt man solche? Ich weiss zwar was es so
> gibt, aber habe noch keinen Shop gefunden, der sowas anbietet!

Braucht man nicht unbedingt weil viele uC Familien 5V tolerante 
Eingaenge aufweisen. Externe 5V Bausteine lassen sich meist noch mit 
3.3V Logikausganegen betreiben. Sonst kann man sich leicht je nach den 
Anspruechen mit einfachen Schaltungen helfen.

> - Ausgabebauteile: Grafikdisplay und vielleicht einen Summer
> - Bedienelemente: Da hatte ich an so einen 4-Way Taster gedacht.
> - GPS: Mittelgutes GPS. Da auf dem Wasser gebraucht ist es wenig
> "abgeschattet".

GPS Maus mit RS232/RS485 Datenverbindungsschnittstelle.
>
> Könnt ihr mir da irgendwelche Empfehlungen zu diesen Bauelementen geben?
> Kennt ihr einen Shop der möglichst viele dieser Sachen hat (damit man
> nicht für jedes Bauteil Porto zahlen muss)?
> Ich habe schon ein paar Bauteile welche möglich wären herausgesucht:
>

Lass Dich diesbezueglich von Leuten hier in D beraten. Ich lebe in 
Nordamerika und fuer mich sind Firmen wie Digi-Key, Mauser usw. 
praktisch.

> Grafikdisplay:
> LCD-Modul SHARP LM038QB1R10
> Technische Daten:
> - Grafikauflösung 320x240 Pixel (QVGA)
> - Diagonale (sichtbar) 4"/10 cm
> - reflektives Display
> - S/W oder Graustufen abhängig von der Ansteuerung
> - Anzeigefläche (BxH): 76,7x57,5 mm
> Maße (BxHxT): 96,6x72,4x3,7 mm.
>
> Ist dieses Display brauchbar? Erkennt man da was (gerade einmal 8 Euro)?
> Braucht man da noch irgendetwas spezielles zur Ansteuerung ausser dem
> Mikrocontroller?

Am Besten ist ein UC mit richtigen Memory Bus und ein Display Controller 
wie viele Typen von EPSON (z.B. S1D13A04F00A u.v.a.) Hier muss man 
aufpassen ob genug LCD Speicherkapazitaet vorhanden ist. Dies Controller 
ICs lassen sich in der Regel fuer verschieden LCDs konfigurieren.

Manche LCDs (z.B. die NEC NL2432HC22-41B TFT-LCD) haben spezielle 
Reflektoren die auch bei Sonneneinstrahlung noch gut lesbar sind. In der 
Beziehung ist nicht jedes LCD geeignet.

Allgemein kann gesagt werden dass LCDs mit 320x240 Aufloesung schon 
einen gewissen Mindest Hardware und Software Aufwand benoetigen. In wie 
weit 8-bit Loesungen fuer Dein Projekt brauchbar sind, ist mir nicht 
ganz klar.
>
>
> Beschleunigungssensor:
> Variante 1: 3 Achsen Accelerometer/Beschleunigungssensor (Fertigmodul)
> 
http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=71&products_id=204
> Ist relativ teuer aber sicher einfach auswertbar
>
> Variante 2:
> MMA6271Q
> Artikelpreis: 6.95 EUR
> X-Y-Achse
> 2.5g/3.3g/6.7g/10g, selektierbar
> von CSD Electronics
> Ist der auch einfach auswertbar?
>
>
> GPS:
> Variante 1:
> Fastrax IT300 von CSD.
> Variante 2:
> 
http://www.wcom-gps.com/product_info.php/info/p574_Navilock-NL-504ETTL-GPS-Modul.html/XTCsid/r0ac6tgoaq13rnr186vffusf23
> Navilock NL-504ETTL GPS Modul
> Hat da jemand erfahrungen? Welches soll in nehmen?
>
> Was haltet ihr von diesem Projekt? Ist das machbar? Ich wäre sehr froh
> für Tipps und Verbesserungsvorschläge und vor Allem für Vorschläge von
> Bauteilen (Pegelwandler, Mikrocontroller, Display,
> Beschleunigungssensor).

So grosse Projekte sollte man stufenweise entwickeln bis man mehr 
Erfahrungen damit sammeln kann. Zuerst einfache Testroutinen schreiben 
um Erfahrungen mit dem Gebrauch der Peripherien zu sammeln. (RS232, LCD, 
SD, USB, GPIO, RTC, TIMER)

Die Erstellung eines Pflichtenheft zur Erfassung aller Design Details 
ist sehr zu empfehlen.

Such nach LCD Beitraegen hier im Forum um Dir einen Ueberblick zu geben 
was fuer Leistungen mit verschiedenen uC und LCD/Treiber Ic 
Kombinationen erreicht werden kann. Die Wahl der Architektur Deines 
Projektes haengt auch stark von Deinen Anspruechen ab.

Wahrscheinlich koennen Dich andere Forumsteilnehmer hier viel besser 
beraten wie ich. Aber vielleicht hilft es Dir doch etwas.

mfg,
Gerhard
>
> Grüsse Alex

Ich habe mir das Display mal bestellt. Pollin hat hierfür auch einen 
Download, in dem beschrieben wird, wie man sich mit nem CPLD selbst 
einen Controller bauen kann. Trotzdem ist der Anschluss ein Problem. Da 
ist ein Steckverbinder für flex-band dran. Gibt's sowas irgendwo zu 
kaufen?

Wenn beim Controller noch nicht das letzte Wort gesprochen ist, dann 
würde ich mal gerne den Propeller als Vorschlag in die Runde werfen. Der 
scheint mir für einen Anfänger sehr geeignet zu sein, da sich solche 
Problemchen wie parallele Verarbeitung der Sensoren - vermutlich noch 
über Interrupt -nicht stellen. Zudem ist Spin leicht zu lernen und man 
hat eine nette Bibliothek an vorgefertigten Modulen, die man nur noch 
konfigurieren/anpassen muss.

Er kann auch LCDs und TFTs oder Fernseher oder nen Monitor direkt 
ansteuern.

Ne Entwicklungsumgebung kann man sich selbst zusammenstellen. Z.B. ne 
Lochraster oder ein Steckbrett, einen USB->UART-converter und schon kann 
es losgehen. Also ab 30 Euro ist man dabei.

Ich weiß garnich, warum der Propeller hierzulande nicht ein wenig 
populärer ist.

Andreas B. wrote:

> Ich weiß garnich, warum der Propeller hierzulande nicht ein wenig
> populärer ist.

Vermutlich, weil er nicht skalierbar ist.
Wenn ich nen 8-Pinner brauche, nehme ich nen ATtiny25 und wenn ich 100 
Pins brauche, nen ATmega2560.

Und ne proprietäre Programmiersprache ist auch nicht so der Hit.
Ich möchte einmal entwickelte Programme nicht wegschmeißen müssen 
sondern auch auf anderen Architekturen weiter nutzen können.
Das hat sich bisher mit C-Programmierung sehr gut bewährt (PC, 8051, 
AVR, ARM Cortex M3).


Peter

Alex wrote:
> Ist dieses Display brauchbar? Erkennt man da was (gerade einmal 8 Euro)?
> Braucht man da noch irgendetwas spezielles zur Ansteuerung ausser dem
> Mikrocontroller?

Ja, das ist so die typische Geiz ist geil Mentalität.
Für Anfänger bestimmt das richtige, um es baldigst frustriert in den 
Mülleimer zu schmeißen.

Wenn es denn unbedingt Grafik sein soll, nimm besser ein GLCD mit 
Controller, z.B. "eDIPTFT43-A", gibts auch mit Touchscreen.
Und dann reicht auch dicke ein 8-Bitter (z.B. ATMega644P), die anderen 
Aufgaben brauchen ja keinerlei Rechenleistung.


Peter

P.S.:
Ich halte das Projekt für Anfänger als völlig ungeeignet.

Alex wrote:
> Was haltet ihr von diesen Projekten? Sind die machbarer als das am
> Anfang vorgestellte?

Die hauptsächlichen Stolpersteine bei Deinem 1.Projekt sind ja die 
SD-Karte mit Filesystem und das GLCD ohne Controller.

Ich rate Dir, laß das Projekt einfach wachsen.
Nimm erstmal ein Textdisplay und programmiere es.
Dann schließe die einzelnen Sensoren daran an.
Wenn das läuft, kannst du z.B. Daten in einen EEPROM loggen (24C512) und 
über die UART an den PC ausgeben.

Und dann irgendwann ein GLCD mit Controller.
GLCDs ohne Controller würde ich nicht im Hobbybereich einsetzen, der 
Zeitaufwand steht in keinem Verhältnis zur Einsparung.
Am besten ist ein TFT mit Controller, sehr gut ablesbar und 
programmierbar, aber das kostet halt, z.B.:
http://www.lcd-module.de/produkte/ediptft.html

Und dann irgendwann eine SD-Karte und Filesystem.


Nimm als MC den ATMega644P, dann kannst Du klein anfangen und auch das 
Ursprungsprojekt paßt sicher hinein.


Peter

Hallo Alex,

hast Du Dir schon mal den Arduino http://www.arduino.cc/ angeschaut? Ist 
recht guenstig, openSource und hat ein gutes Forum. Es gibt u.a. 
Programmbeispiele fuer die Auswertung von Beschleunigungssensoren. Und 
auch eine Bibliotek fuer das schreiben auf SD-Cards.
Mit dem GPS-Modul Conrad Artikel-Nr.: 989777-62 habe ich gute 
Erfahrungen gemacht. Man kann hier relativ leicht einen seriellen 
Ausgang zusaetzlich zum USB nach aussen fuehren. Ausserdem gibt es eine 
prima Konfigurationssoftware gratis beim Hersteller ublox.

lg,
arne