Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kompaktheit Beschleunigungssensor + Bluetooth


von Goran B. (teepo)


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Hallo Forum,

ich habe mich durch die Suchfunktion durchgefräst und obwohl viele 
Beiträge zu diesem Thema bestehen, ist mir als Anfänger der Grund nicht 
ganz klar:

Ich möchte zu Testzwecken möglichst kompakt einen Sensor, wie einen 
3-achsigen Beschleunigungssensor, via Bluetooth oä Daten an ein Handy 
schicken lassen. Ähnlich thread ist hier:
Beitrag "Beschleunigungssensor mit Bluetooth oder WLAN für Arduino?"

3-achsige Beschleunigungssensoren gibt es bereits in den Abmaßen von 
2x2x2mm uä. + Bluetooth + Batterie dürften doch den benötigten Raum 
nicht wesentlich weiter erhöhen?  Was führt dazu, dass daraus mehrere cm 
werden? Brauche ich unbedingt einen Mikrocontroller, bzw. was kann ich 
alles für diesen testcase weglassen? Es muss doch dedicated bastelsets 
geben, die möglichst ohne viel Krimskrams und Breakoutboard daherkommen?

Bedanke mich für jede Antwort

von Funker (Gast)


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Goran B. schrieb:
> Was führt dazu, dass daraus mehrere cm werden?

Die Übertragung bei Bluetooth beruht auf elektromagnetischen Wellen. Um 
die abzustrahlen bedarf es einer gewissen Antennegröße.

von pegel (Gast)


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ebay 272654547681

von pegel (Gast)


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oder ebay 332222870092 bzw. über andere CN Händler.
Da muss aber U3 bestückt sein. Das ist aber nicht immer klar.

von holger (Gast)


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>3-achsige Beschleunigungssensoren gibt es bereits in den Abmaßen von
>2x2x2mm uä. + Bluetooth + Batterie dürften doch den benötigten Raum
>nicht wesentlich weiter erhöhen?

Such mal ne Batterie mit 2x2x2mm.

von Horst (Gast)


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Goran B. schrieb:
> 3-achsige Beschleunigungssensoren gibt es bereits in den Abmaßen von
> 2x2x2mm uä. + Bluetooth + Batterie dürften doch den benötigten Raum
> nicht wesentlich weiter erhöhen?

Warum nicht? Was bringt Dich auf die Idee?

Goran B. schrieb:
> Brauche ich unbedingt einen Mikrocontroller, bzw. was kann ich
> alles für diesen testcase weglassen?

Du brauchst den Sensor, etwas, was die Daten von dem verarbeitet, den 
Bluetoothsender und die Stromversorgung. Du kannst einen Prozessor mit 
integriertem Bluetooth nehmen, das spart einen Chip.
Welche Erfahrungen hast Du denn bei dem Schaltungsentwurf in dem 
Bereich?

Goran B. schrieb:
> Es muss doch dedicated bastelsets
> geben, die möglichst ohne viel Krimskrams und Breakoutboard daherkommen?

Warum? Bastler brauchen was, das sie anfassen und verarbeiten können. 
Bastler haben nicht die Möglichkeiten Bluetooth-Chips in 2x2mm zu 
verarbeiten.
Wie klein kannst Du?

von Stefan F. (Gast)


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> Welche Erfahrungen hast Du denn bei dem Schaltungsentwurf in
> dem Bereich?

Offensichtlich gar keine, sonst hätte er nicht diese Frage gestellt.

Bluetooth=Funk. Dies erfordert analoge Schaltkreise, die erheblich mehr 
Platz beanspruchen, als digitale. Im ESP8266 8der WLAN und einen µC auf 
einem Chip vereint) geht fast die gesamte Fläche für die analogen Teile 
drauf.

Dann kommt da noch die Stromversorgung. Funk-Sender brauchen kurzzeitig 
viel Strom, wenn sie senden. Das geht nicht mit gewöhnlichen 
Knopfzellen, schon gar nicht mit so kleinen.

Empfänger, die ständig Empfangsbereit sein sollen, brauchen viel Strom. 
Nur mal so als Beispiel: Eine handelsübliche Funk-Klingel ist mit einer 
Hand voll Akkus ca 2 Monate Betriebsbereit. Wie lange würde sie wohl mit 
einer 2x2x2mm Knopfzelle laufen? Warscheinlich höchstens eine Stunde.

von Torsten R. (Firma: Torrox.de) (torstenrobitzki)


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Hallo Goran,

Goran B. schrieb:

> 3-achsige Beschleunigungssensoren gibt es bereits in den Abmaßen von
> 2x2x2mm uä. + Bluetooth + Batterie dürften doch den benötigten Raum
> nicht wesentlich weiter erhöhen?  Was führt dazu, dass daraus mehrere cm
> werden? Brauche ich unbedingt einen Mikrocontroller, bzw. was kann ich
> alles für diesen testcase weglassen?

BLE ist ein recht komplexes Protokoll. BLE hat auch noch recht hohe 
Anforderung an die Genauigkeit beim Timing. Das führt dazu, dass Du 
mindestens einen Quarz brauchst. Wenn Du eine Chip-Antenne verwendest, 
ist die Antenne nicht viel größer als ein Widerstand. BLE fähige 
Controller von z.B. Nordic (nrf51) gibt es im BGA Gehäuse. Viel kleiner 
wirst Du es aber wohl nicht hinbekommen.

> Es muss doch dedicated bastelsets
> geben, die möglichst ohne viel Krimskrams und Breakoutboard daherkommen?

Guck Dir mal das Ding von TI an: 
http://www.ti.com/ww/en/wireless_connectivity/sensortag2015/index.html?DCMP=ep-con-lprf-ibeacon&HQS=ep-con-lprf-ibeacon-b-lp-en

Ich habe jetzt nicht auf die schnelle gefunden, ob da auch 
Beschleunigungssensoren drauf sind.

mfg Torsten

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Der ESP32 (Nachfolger des ESP8266) unterstützt ebenfalls BLE. Der ist im 
48poligen QFN-Gehäuse mit 5x5 mm Größe untergebracht, dazu kämen noch 
der Platz für eine Antenne, einen Quarz und ein SPI-Flash-ROM für die 
Firmware. Den WLAN-Teil muss man ja nicht zwingend benutzen ...

von Goran B. (teepo)


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Wow soviele Antworten habe ich gar nicht erwartet. Vielen Dank für die 
vielen Tipps.

Ich merke auch, dass ich mein Anliegen falsch geschildert habe. Ich 
möchte nicht basteln, sondern uU auch schon ein professionelles Produkt 
einsetzen. Die Bastelplatinen sind für den Einstieg sehr anschaulich. 
Was ich mich aber hier immer Frage ist: was kann ich alles weglassen von 
so einer General-purpose Platte mit allem drum und dran?

ZB: brauche ich eine Leiterplatte, wenn ich nur Sensor mit BLE haben 
will? Gibt es hier etwas zu kaufen wo Leiterbahnen und Platte möglichst 
kurz sind?

Habe bisher nur wenig Erfahrung mit raspberry Pi und gar keine mit 
Schaltpläne erstellen, aber recht ausführlich etech im Studium. Möchte 
jetzt die Theorie in Praxis umsetzen bevor das Wissen komplett 
entschwindet.

pegel schrieb:
> ebay 272654547681

Ok, das ist wirklich klein. Hier aber zb. wieder mehr drauf als ich 
brauche, wenn das Ziel Kompaktheit ist.


Horst schrieb:
> Du brauchst den Sensor, etwas, was die Daten von dem verarbeitet, den
> Bluetoothsender und die Stromversorgung. Du kannst einen Prozessor mit
> integriertem Bluetooth nehmen, das spart einen Chip.

Kann ich nicht die Signale einfach ungefiltert senden und die 
Verarbeitung woanders durchführen als auf einer Leiterplatte/Chip?



Stefan U. schrieb:
> Bluetooth=Funk. Dies erfordert analoge Schaltkreise, die erheblich mehr
> Platz beanspruchen, als digitale. Im ESP8266 8der WLAN und einen µC auf
> einem Chip vereint) geht fast die gesamte Fläche für die analogen Teile
> drauf.

Wenn klein, dann kein Bluetooth? Danke für Aufklärung.


Torsten R. schrieb:
> BLE ist ein recht komplexes Protokoll. BLE fähige
> Controller von z.B. Nordic (nrf51) gibt es im BGA Gehäuse. Viel kleiner
> wirst Du es aber wohl nicht hinbekommen.

> Guck Dir mal das Ding von TI an:
> 
http://www.ti.com/ww/en/wireless_connectivity/sensortag2015/index.html?DCMP=ep-con-lprf-ibeacon&HQS=ep-con-lprf-ibeacon-b-lp-en

> mfg Torsten

Ich bin nicht fixiert auf BLE. Möchte nur die Daten letzten Endes an 
Smartphone/-Pad senden. Danke für Link. Schau ich mir an



Rufus Τ. F. schrieb:
> Der ESP32 (Nachfolger des ESP8266) unterstützt ebenfalls BLE. Der ist im
> 48poligen QFN-Gehäuse mit 5x5 mm Größe untergebracht, dazu kämen noch
> der Platz für eine Antenne, einen Quarz und ein SPI-Flash-ROM für die
> Firmware. Den WLAN-Teil muss man ja nicht zwingend benutzen ...

Das ist tatsächlich auch sehr klein. Werde ich mit den anderen zwei 
Vorschlägen Mal anschauen und vergleichen womit man als Anfänger 
leichter arbeiten kann

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