Moin, ich bin neu in der Mikrocontrollerwelt und brauche Hilfe: ich möchte en Messystem aufbauen, das bis zu 100 Spannungen gleichzeitig (parallel) erfassen kann und zum Computer weiterleitet!! Welche Hardware bietet sich an? Ich bin für jeden Vorschlag dankbar
*Messbereich: 0 bis 0.5V und brauche dabei und hohe Genauigkeit >= 10 bits *Samplerate: Messwerte möglichst häufig am PC zur Verfügung/ Darstellung stehen (<=1s) Danke!
Max F. schrieb: > ich bin neu in der Mikrocontrollerwelt Ein Einsteigerprojekt sieht anders aus. Mein Vorschlag: Lerne erst mal laufen bevor du einen Marathon rennen willst.
Max F. schrieb: > ich möchte en > Messystem aufbauen, das bis zu 100 Spannungen gleichzeitig (parallel) > erfassen kann und zum Computer weiterleitet!! Sind die Spannungen gemessen bezüglich einer gemeinsamen Masse oder sind sie alle galvanisch getrennt ? Was heisst gleichzeitig ? Alle auf die Mikrosekunde genau zum selben Zeitpunkt gemessen, oder bloss in 1 Sekunde alle 100 je ein mal erfasst ? Normale uC haben A/D-Wandler schon eingebaut mit 10 bit. Damit die 0.5V messen, muss man verstärken, dazu gibt es OpAmps wie LT1013. 0.5V bei 10bit zum 500uV. Der LT1013 wäre auch genau genug (der LM324 nicht). Der normale uC hat auch schon 8 Analogeingänge, und ebenso wie der intern umschaltet, könnte man extern weiter umschalten, CD4051 wäre ein Baustein dafür, man braucht für 100 Kanäle 13 Stück davon. Der Umschalter verfälscht das Signal nicht (über 500uV), aber man kann natürlich nur nacheinander messen. Bei 500uV kann man sich aber nicht auf die gemeinsame Masse verlassen man muss jedes Signal differentiell messen, also 26 A/D-Wandler.
* Ein Versatz(nacheinander) ist erlaubt, solange ich nach einer Sekunde od. 0,5 Sec die 100 Messwerte habe!! * die Werte werden bezüglich einer gemeinsamen Masse gemessen PS: ich habe schon eine kleine Erfahrung mit µC Programmierung hier geht es um die Auswahl geeigneter Hardware ;)
Max F. schrieb: > die Werte werden bezüglich einer gemeinsamen Masse gemessen Laut Deiner Angaben möchtest Du auf 0,5mV genau messen, oder? Was darf das denn zusammen kosten?
Anna2 schrieb: > Laut Deiner Angaben möchtest Du auf 0,5mV genau messen, oder? Nein er möchte 0,5mV AUFLÖSEN http://www.mikrocontroller.net/articles/Aufl%C3%B6sung_und_Genauigkeit
Ein andrer Weg wäre die Verwendung von sample-and-hold-Schaltungen, die gemeinsam getriggert werden und anschließend seriell von einem AD-Wandler gelesen.
die Kosten sollten kein Problem darstellen (aber nicht übertrieben), bin offen für jeden Vorschlag
MaWin schrieb: > Max F. schrieb: > Der normale uC hat auch schon 8 Analogeingänge, und ebenso wie der > intern umschaltet, könnte man extern weiter umschalten, CD4051 wäre ein > Baustein dafür, man braucht für 100 Kanäle 13 Stück davon. Der > Umschalter verfälscht das Signal nicht (über 500uV), aber man kann > natürlich nur nacheinander messen. soweit ich verstanden habe sind die CD4051 externe ADC mit jeweils 8 Kanälen (analoge Eingänge). Wie werden die Bauteile danach mit dem uC verbunden? (über GPIO?)
Max F. schrieb: > MaWin schrieb: >> Max F. schrieb: > >> Der normale uC hat auch schon 8 Analogeingänge, und ebenso wie der >> intern umschaltet, könnte man extern weiter umschalten, CD4051 wäre ein >> Baustein dafür, man braucht für 100 Kanäle 13 Stück davon. Der >> Umschalter verfälscht das Signal nicht (über 500uV), aber man kann >> natürlich nur nacheinander messen. > > soweit ich verstanden habe sind die CD4051 externe ADC Sorry was bitte? Im (sogar direkt hier verlinkten Datenblatt) steht auf der 1. Seite: "The CD4051B is a single 8-Channel multiplexer" Lern erst mal lesen.
Max F. schrieb: > * Ein Versatz(nacheinander) ist erlaubt, solange ich nach einer Sekunde > od. 0,5 Sec die 100 Messwerte habe!! > * die Werte werden bezüglich einer gemeinsamen Masse gemessen Na ja, dann passt ja die skizzierte Schaltung ja, du wirst aber pro Spannungsmessung sowohl den Pluspol als auch den Minuspol mit Analogschaltern durchschalten müssen, und dann die Differenz mit einem Instrumentenverstärker messen, denn der Spannungsversatz zur gemeinsamen Masse wird deutlich über 500uV sein. +5V | +--------------+ Pluspol ---//--|Analogschalter|--+ INA126 oder so 100 +--------------+ | Instrumentenverstärker x 10 +--|+\ | >-- A/D-Wandler +--|-/ 10 bit 100 +--------------+ | \ Minuspol --//--|CD4051 |--+ +-- AGND +--------------+ | | GND 7 bit Kanalauswahl
Cyblord ---- schrieb: > Max F. schrieb: >> MaWin schrieb: >>> Max F. schrieb: >> >>> Der normale uC hat auch schon 8 Analogeingänge, und ebenso wie der >>> intern umschaltet, könnte man extern weiter umschalten, CD4051 wäre ein >>> Baustein dafür, man braucht für 100 Kanäle 13 Stück davon. Der >>> Umschalter verfälscht das Signal nicht (über 500uV), aber man kann >>> natürlich nur nacheinander messen. >> >> soweit ich verstanden habe sind die CD4051 externe ADC > > Sorry was bitte? Im (sogar direkt hier verlinkten Datenblatt) steht auf > der 1. Seite: > > "The CD4051B is a single 8-Channel multiplexer" > > Lern erst mal lesen. Danke für deine hilfreiche Bemerkung. das habe ich doch gelesen, auf der Seite steht aber auch ADC als Applikation.
Max F. schrieb: > Danke für deine hilfreiche Bemerkung. Die ja anscheind bitter nötig ist. > das habe ich doch gelesen, auf der Seite steht aber auch ADC als > Applikation. Weil man die VOR einen ADC machen kann. Weil es nunmal Multiplexer sind.
MaWin schrieb: > Der normale uC hat auch schon 8 Analogeingänge, und ebenso wie der > intern umschaltet, könnte man extern weiter umschalten, CD4051 wäre ein > Baustein dafür, man braucht für 100 Kanäle 13 Stück davon. Der > Umschalter verfälscht das Signal nicht (über 500uV), aber man kann > natürlich nur nacheinander messen. Die Idee mit den vorgeschalteten Multiplexern gefällt mir! aber wie kann ich 13 Multiplexern verwenden, während der ADC nur 8 analogeingänge besitzt? und welche uC ist zu empfehlen, um die Anforderungen zu erfüllen (alle 100 Messungen in weiger als 1 Sec)?
Sooo keine konkrete Hardware-Vorschläge zur Anforderung: 100 Messwerte am PC jede 1 bis 0,5 Sec?
Wie wäre es mit kleinen uC Boards die den internen ADC verwenden. Meist haben die ja so zwischen 8-10 gemuxte ADC's. Dann noch eine externe Referenzspannungsquelle drauf. Kommunikation zu einem Master (PC oder anderes Board das die Daten einsammelt) über UART/RS485 o.ä. Zum starten der Messungen einfach ein Triggertelegramm an alle senden. Nach erfolgreicher Triggerung + fester Wartezeit einfach die Daten von den ganzen Boards per Master abholen. Bei 8 internen ADC's bräuchte man 13 Boards. Man könnte dann über 4 Pins die noch übrig sind eine einmalige Adresse einstellen. Sprich die Software ist für alle Boards gleich. Samplingtime pro Kanal liegt z.B. bei 3us. D.h. bei 8 Kanälen wäre jedes Board nach 24us fertig. Grob mal überschlagen: Request durch Master: 13 Boards * (8 Bit Adresse + Status/Control) = 208 Bit Antwort durch Slave: 13 Boards * ( 8 Bit Adresse + 80 Bit ADC-Werte + 8 Bit CRC) = 1248 Bit Er hat ne halbe Sekunde Zeit alle Werte abzuholen, sprich es müssten auch keine hohen Übertragungsraten sein. Es sei denn er möchte natürlich schneller Daten haben. Vorteil ist mit Sicherheit, dass es leicht zu implementieren ist. Nicht viel Geld kosten wird (gleiche Platine, gleiche Software, gleiche Bauteile,...) und wenn man noch ein paar Pins extra spendiert oder die Adresse programmiert sogar noch erweiterbar ist. Grüße Frank
Frank schrieb: > Wie wäre es mit kleinen uC Boards die den internen ADC verwenden. > Meist haben die ja so zwischen 8-10 gemuxte ADC's. > Dann noch eine externe Referenzspannungsquelle drauf. > Kommunikation zu einem Master (PC oder anderes Board das die Daten > einsammelt) über UART/RS485 o.ä. > > Bei 8 internen ADC's bräuchte man 13 Boards. > Man könnte dann über 4 Pins die noch übrig sind eine einmalige Adresse > einstellen. > Sprich die Software ist für alle Boards gleich. > > > Grüße > Frank wie heißen die verschiedenen Komponenten? (konkrete Vorschläge bitte)
:
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Max F. schrieb: > wie heißen die verschiedenen Komponenten? (konkrete Vorschläge bitte) Ich bin mir sicher, Frank könnte Dir jetzt mindestens 100 verschiedene Bausteine nennen, die Du bei RS, Farnell, Reichelt, Conrad etc. kaufen kannst. Wenn es Dir nicht gelingt, den für Dich optimalen Baustein heraus zu suchen, dann ist das Projekt mit Sicherheit zu groß für Dich. Du musst Dir bei der hohen Zahl an empfindlichen Eingängen auch ein absolut sauberes Massekonzept überlegen, denn bei einer irgendwie hingebastelten Schaltung wirst Du nur Murks messen. Solltest Du dazu nicht in der Lage sein, dann schaue Dich lieber gleich nach einer fertigen Lösung um (zumal die Kosten ja wohl keine Rolle spielen).
14x Arduino Uno und 3 usb hubs. Das ist für dich besser realisierbar. Alle aref auf 0,5v legen.
Genau danach hatte ich gegoogelt. Habe nur die arduino-angabe 0-5v gefunden. Fand ich auch unlogisch
Hi >Genau danach hatte ich gegoogelt. Habe nur die arduino-angabe 0-5v >gefunden. Fand ich auch unlogisch Unlogisch sind eher deine 'Datenquellen'. Logisch wäre das Datenblatt von ATMEL gewesen. MfG Spess
Datenblatt saugen mit 32kb/s schwierig. Wie gesagt ist 1v wohl richtig, ich war ja selbst stutzig geworden.
Flip B. schrieb: > 14x Arduino Uno und 3 usb hubs. Kollidiert mit der Aussage: Max F. schrieb: > brauche dabei und hohe Genauigkeit >= 10 bits Das würde bedeuten, dass er zumindest 12 Bit Wandler benutzen muss. Wobei ich Max schon geschrieben hatte, er soll erst mal laufen lernen bevor er Marathon rennen will, aber das wollte er nicht hören. Statt dessen kommen klare "Ansagen": Max F. schrieb: > wie heißen die verschiedenen Komponenten? (konkrete Vorschläge bitte)
Max F. schrieb: > wie heißen die verschiedenen Komponenten? (konkrete Vorschläge bitte) Lerne zunächst einmal, eine ordentliche Anforderungsspezifikation zu schreiben. Ausrufezeichen haben darin übrigens nichts zu suchen.
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