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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik bezahlbare Messdatenerfassung


Autor: Matthias W. (matt007)
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Ich möchte Messungen und einfache Steuerungsvorgänge durchführen und 
suche daher ein einfaches preisgünstiges Messdatenerfassungssystem.

Es gibt diese preisgünstigen roten Labjack-Teile.
Leider haben sie
- keine galvanische Trennung vom PC und
- kaum DA-Ausgänge um etwas analog steuern zu können.

Alternativ sah ich nun eine USB-Messbox MI16080.
+ 16 analoge Eingänge (12bit)
+ 8 DA-Ausgänge (12bit)
+ 10 Digital-IO
+ über USB versorgt
+ vom PC galvanisch entkoppelt.

So weit so gut. Leider erscheint das Ding mit knapp 900.-
ziemlich teuer, so daß sich die Frage stellt ob nicht
doch ein Selbstbau in diesem Fall Vorteile haben könnte.

Ich dachte an einen ATmega8. AD mit 10 bit hat er.
DA-Wandler sind seriell anbaubar. Es gibt welche mit
mehreren Ausgängen.

Die serielle Schnittstelle ist mit 115kbd betreibbar.
Bis 1Mbd sollte notfalls auch gehen. Die megas haben
doch meines Wissens Fifos beim Uart. Die billigen
USB-Seriell-Adapter müssten bis 1Mbd gehen.
Vielleicht kann VB das passend zum AVR einstellen.

Ein FRAM müsste anschließbar sein zur Messdaten-
erfassung offline. Der ATmega8 ist halt leider
kein Energiesparwunder. Dafür ist er im DIL
leichter zu verarbeiten als die MSP430 mit den
64 engen Beinen.

Als Software zum Ansteuern vom PC aus käme in Frage
- VB
- HT-Basic (wird z.B. für das MI16080 angeboten)
- C
- Ch

Vielleicht suche ja nicht nur ich nach so einem
System? Vielleicht gibt es ja auch schon was?

Matthias

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Ich möchte Messungen und einfache Steuerungsvorgänge durchführen

Das Thema ist komplex...

Beim Messen kommt es natürlich auf den Frequenz- und 
Eingangsspannungsbereich an.

Ein einfaches System könntest Du etwa mit dem AT90USB aufbauen.

Such mal etwas, hier im Forum, mit Google...

Autor: Gast (Gast)
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Autor: Michael (Gast)
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Schau mal bei Datatranslation vorbei, die haben recht preiswerte 
USB-Lösungen

Autor: JojoS (Gast)
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es ist die Frage ob der Schwerpunkt die Messung sein soll oder die 
Entwicklung des Messsystems, mit dem gekauften erzielt man schneller 
sichere Ergebnisse.
DataTranslation war früher immer der Mercedes unter den 
Messwerterfassungen, günstiger ist Meilhaus, die haben soweit ich weiss 
auch USB Systeme. Aber aktuelle Preise habe ich auch nicht parat.

Autor: landwirt (Gast)
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ist halt immer die Frage ...
was soll wie schnell gemessen, wie ausgegeben werden.
Wenn Du mehr über Dein Projet verrätst kann man Dir
konkreter antworten oder gar Empfehlungen geben.
Welches Signal kommt rein, welches Signal soll ausgegeben werden.

Autor: Matthias W. (matt007)
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@Stefan Salewski:
Dein Projekt mit dem AT90USB habe ich heute angesehen.
Finde ich sehr interessant. Sind viele Ports da.
Den USB-Anschluss hatte ich im Schaltbild nicht entdeckt,
auf der Platine ist er jedenfalls. Der müsste doch 4
Pins haben?
Den Ansatz das Projekt mit OpenSource Tools zu machen
statt Eagle finde ich nett. Die Platine sieht ok aus.
Die galvanische Trennung fehlt halt.

Zu den Anforderungen:
+ eine konkrete Anwendung habe ich momentan nicht.
  Es sollen jedoch analoge Eingänge und Ausgänge,
  digitale IO und galvanische Trennung dabei sein.
+ das MI16080 wäre ok. Das kann 100k Messungen/s 12bit.
  also 8-16 ADC-Inputs sollen es sein. Ein Mux wäre
  ja möglich. 4-8 DAC sollen es sein. 0-10V out.
  Die Eingangsspannung soll 0-10V umfassen.
  Wandlungszeit 1us wäre ok.
  Evtl. mit Jumper auf 0-2.5V
  Ein paar Temperatursensoren möchte ich anschließen
  können.
  Das Gehäuse des MI16080 finde ich sehr funktionell:
  http://www.systeminformatik.com/mi16.htm
+ ich möchte eine galvanische Trennung haben.
+ es soll einfach sein (kein FPGA und so). Also nur
  eine CPU, evtl. ein ADC dran, ein Mux, Eingangs-
  abschwächer, Buffer, externer DAC, Buffer mit v=2
+ es soll batteriegepuffert Daten alle 200ms in das
  FRAM schreiben können (Temperaturerfassung).
  Ein Akku soll ein paar Wochen Betrieb erlauben.
  (1.2V NiMH oder 3.7V LiIon)
+ wenn das Teil ADC-Daten rasch in ein SRAM schreiben
  kann würde ich es für langsame Vorgänge als Digital-Oszi
  nehmen können mit mehreren Kanälen.
+ ich möchte einfache Steueraufgaben laufen lassen können.
  Also Sensor einlesen, rechnen, ausgeben an Aktor.
  Das Rechnen kann dabei ggf. auch im PC passieren.
+ es soll seriell möglichst rasch ausgelesen werden
  können. Bis 1Mbd könnte maximal wohl gehen.
+ Labview fand ich bisher nicht so leicht programmierbar
  und recht teuer. Daher wollte ich eher einen anderen
  Weg beschreiten - siehe oben.

@Michael:
Kannst Du sagen welches Teil bei DT Du da meinst?

@Jojos:
Ich habe früher die Messkarten von DT sehr geschätzt.
So eine Karte hätte ich nicht bauen wollen.

@Gast:
Die CT-Kiste ist nett. Ich möchte aber ganz bewusst keine
große 19"-Kiste auf dem Tisch stehen haben. FPGA sind
mir zu aufwendig.

Alles sollte mit einem kleinen uC in Verbindung
mit wenig externer Peripherie machbar sein.
Ich möchte selbst meine eigenen Programme da
rein bringen können. Natürlich ist bei gekauften
Sachen alles schon fertig. Nur wie lange mache
ich dann rum, bis alles verstanden ist, bis die
Software damit korrekt arbeitet, bis die Eingangssignale
und die Ausgangssignale an Sensorik und Aktorik
angepasst sind usw. Da ist eine Menge noch drum rum,
was man bei den einfachen Lösungen so gar nicht sieht.

Ich glaube, daß man selber was sinnvolleres hinbekommen
kann und ich glaube, daß sich der Weg auch lohnt.

Matthias

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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Autor: Matthias W. (matt007)
Datum: 08.05.2009 17:47

@Stefan Salewski:
>Dein Projekt mit dem AT90USB habe ich heute angesehen.
>Finde ich sehr interessant. Sind viele Ports da.
>Den USB-Anschluss hatte ich im Schaltbild nicht entdeckt,
>auf der Platine ist er jedenfalls. Der müsste doch 4
>Pins haben?
>Den Ansatz das Projekt mit OpenSource Tools zu machen
>statt Eagle finde ich nett. Die Platine sieht ok aus.
>Die galvanische Trennung fehlt halt.

Ja, der Schaltplan ist nicht sehr schön bzw. übersichtlich. Damals war 
ich gerade mit gEDA angefangen, und mir ging es in erster Linie nur 
darum eine Testplatine für meine freie USB-Firmware zu haben. Guck dir 
meine Schaltpläne zum DSO an, die sehen schon wesentlich besser aus.

Galvanische Trennung: Mit USB, insbesondere bei Stromversorgung über USB 
recht schwierig bzw. teuer. Wofür? Nur aus Angst den PC zu schädigen? 
Die Messeingänge kann man ja recht hochohmig auslegen, da kann dann 
nicht viel passieren. Und in die Masseverbindung eine gewöhnliche 
Sicherung. So in etwas mache ich das derzeit mit meiner DSO-Platine. 
Galvanische Trennung könnte man auch mal bauen, aber das wird dann 
teurer. Und man muss ja nicht unbedingt an Netzspannung messen. Und 
sonst: Man muss ja nicht unbedingt sein Edel-Notebook oder den 
16-Core-Server zum Messen verwenden, ein Notebook von Ebay für 200 Euro 
geht durchaus. Übrigens: Notebook mit Akkubetrieb ist eh galvanisch 
getrennt.

Autor: Matthias W. (matt007)
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@Stefan:
Ich find Deinen Schaltplan schon ok. Nur war ich halt wohl zu blind den 
USB-Stecker zu finden. Ich sah da 6 Pole und mir war nicht klar warum so 
viele. 4 dachte ich seien üblich. +,-,D+,D-.

Deine Schaltpläne zum DSO sehen sehr gut aus. Da konnte ich keinen 
Unterschied zu Profiprogrammen sehen. Das hat mich schon fasziniert. Mit 
Eagle hatte ich in der letzten Fa. gearbeitet. Die Bedienung scheint 
leider immer noch nicht so einfach. Früher hatte ich mal mit Orcad III 
SDT gearbeitet. Das war einfach genial. Schade, daß niemand heute diese 
rasche Arbeitsweise in seinem Tool integriert hat. Das waren damals 
rasche Tastenkürzel. Genial einfach.

Die galvanische Trennung reduziert Störungen. Wenn ich eine serielle 
Schnittstelle nehme ist die Trennung ein Klacks. Diese Koppler machen es 
möglich. Das kostet nicht die Welt. Ein DCDC muss halt noch her.

Teuer wird es aus meiner Sicht nur, wenn man so ein Trennmodul nimmt für 
USB, das Meilhaus ja nicht zum Spaß anbieten wird. Solche Teile sind 
groß und teuer. Für 115kbit seriell schaffte ich eine galvanische 
Trennung ziemlich billig mit 2 Optokopplern und einem 555. Bei 1MBit 
wird das
nicht mehr so gehen. Aber da gibt es ja heute die Spulen- oder 
Kondensator-Koppler.

Mein Notebook ist ein Siemens Fujitsu 8020 Prof. Notebook, der serielle 
und parallele Schnittstelle hat. Den möchte ich beibehalten. Kaputt soll 
der nicht gehen. Und Messverfälschungen möchte ich nicht haben.

Matthias

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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@Matthias W.

>@Stefan:
>Ich find Deinen Schaltplan schon ok.

So ganz zufrieden bin ich damit nicht mehr, man könnte es schöner und 
übersichtlicher machen.

>Früher hatte ich mal mit Orcad III
>SDT gearbeitet. Das war einfach genial. Schade, daß niemand heute diese
>rasche Arbeitsweise in seinem Tool integriert hat. Das waren damals
>rasche Tastenkürzel. Genial einfach.

Viele mögen eben diese Tastenkürzel nicht -- dass man vieles über die 
Tastatur macht wird ja auch bei gEDA (PCB bzw. gschem) von einigen 
kritisiert.

>Die galvanische Trennung reduziert Störungen.
Ja, aber nur wegen Störungen braucht man nicht unbedingt eine 
galvanische Trennung. Ich habe schon mit PC-internen Messkarten 
gearbeitet, die waren auch nicht galvanisch getrennt und haben dennoch 
gut funktioniert. Es kommt eben darauf an was man messen möchte. 
Millivolt-Bereich ist eh schwierig, Schaltregler, FPGA und uC können 
einem auch Störungen generieren.

USB hat eben den Vorteil der integrierten Stromversorgung, ein separates 
Netzteil ist nicht so schön.

Autor: Dauergast (Gast)
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Wie wäre es mit Liberlab , die original Seite ist leider nicht mehr 
erreichbar aber unter
http://sites.google.com/site/liberlabsite/Home
gibt es das Projekt noch :-)
Ich benutze es ab und zu in Verbindung mit einem EEPC unter Linux

hf

Autor: Matthias W. (matt007)
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@Dauergast:
Danke für den Hinweis. Das Liberlab sieht nett aus.
So ähnlich hatte ich mir das gedacht. Der Mega8
hat halt eine ungünstige Portausstattung. Kein
einziger Port steht voll zur Verfügung.

Ein ATmega8535 wäre da wohl besser.

Wenn ein 8-bit-Port spendiert wird kann da
ein chip für DO, ein chip für DI, ein DA-chip
und ein AD-Chip angehängt werden. Läuft dann
alles flott, nur sind es leider recht viele Teile.

Wenn man die MSP430 nimmt ist die Spannung kleiner
und somit ist mehr Anpassaufwand nötig. Zudem sind
die Dinger halt sehr schwer zu löten. Mit meinen
Augen habe ich da mittlerweile leider Probleme.

Matthias

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