Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik TPS61221 o.Ä, Bluetooth, Batterie


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von Valentin B. (adapterix)


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Hallo,

vorweg hoffe ich, dass dieser Beitrag im richtigen Forum landet und ich 
mir keine groben Fehler mit Erstellen des selbigen geleistet habe. Falls 
doch, verzeiht es mir bitte. Auch im μC bin ich Neuling, darum sind 
dumme Fragen nicht auszuschliessen :^)

Ich bin grade in der Ideenfindung für eine Lösung der Signalübertragen 
via Bluetooth über eine Kurzstrecke. Dazu soll ein Empfänger ein Signal 
empfangen(wer hätte das gedacht) und ein μC soll dieses dann 
Verarbeiten. Das ganze möglichst klein und mit Batterie(Stromsparend).
1
-Anwendungsbeispiel: Feuchtigkeitsmesser in diversen Blumentöpfen im Raum, die mit einem Raspberry bequem ausgelesen werden können.

Nun bin ich nach recherchieren auf den TPS61221(minV 0,7-maxV5,5) von 
TexasInstruments gestoßen und weil ich noch so unerfahren in allem bin 
kommt mir die Frage auf, ob es denn überhaupt möglich sei Signale des 
Bluetooth-Empfängers ohne weiteres Bauteil o.Ä. an den μC 
weiterzureichen und zu Verarbeiten.

Ich suche keine Lösung im konkreten Sinne, nur die Meinung eines 
Bewandteren ob es generell möglich ist. Und falls es etwaige 
Hilfsschaltungen benötigt, in welcher Richtung ich mich weiter Schlau 
machen kann. Denn Google ist natürlich auch mein Freund :P

Freundliche Grüße,
Adapterix

: Bearbeitet durch User
von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Valentin B. schrieb:
> TPS61221

Das ist ein Aufwärtswandler. Was hat der mit BT zu tun?

> kommt mir die Frage auf, ob es denn überhaupt möglich sei Signale des
> Bluetooth-Empfängers ohne weiteres Bauteil o.Ä. an den μC
> weiterzureichen und zu Verarbeiten.

Wer ist "der Bluetooth-Empfänger"?

BT ist eine bidirektionale Kommunikation, d.h. es gibt nicht voneinander 
getrennte "Sender" und "Empfänger".

BT wird üblicherweise mit BT-Modulen implementiert, die neben dem 
nötigen HF-Kram einen kleinen µC und die zur Umsetzung des Protokolls 
nötige Firmware enthalten. Mit so einem BT-Modul kann Dein µC 
beispielsweise über eine serielle Schnittstelle kommunizieren.

Hast Du Dir schon ein BT-Modul ausgesucht?

von Valentin B. (adapterix)


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Ok, da habe ich mich wohl direkt geouted.

-Empfänger habe ich wohl Falsch benutzt, damit wollte ich aussagen, dass 
diese Seite der Kommunikation als angesteuerter Part der Schaltung 
gedacht war.

-Ein BT.Modul ist noch nicht gewählt, da ich mich erstmal informieren 
wollte, was überhaupt wie möglich sei.

Mein momentaner Fantasieaufbau ist ein BT.Modul direkt an einem µC.
Funktionalität der Programmierung: Das BT.Modul gibt einen Befehl 
weiter, der vom µC benutzt wird, um im Falle eine zu geringen 
Feuchtigkeit ein Signal zu geben. Heißt, der µC braucht maximal 2-3 
GPIOs.

Tut mir Leid, dass meine Wortwahl so Laienhaft und unpräzise ist!

von oli_24 (Gast)


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Hallo Valentin,

zurzeit verwende ich in einem Projekt den Mikrocontroller nrf51822 von 
Nordic Semiconductor. Für diesen gibt es eine Entwicklungsplatine und 
sehr viele gute Tutorials auf der Homepage des Herstellers. Ich denke, 
dass eine solche integrierte Lösung mit Mikrocontroller und 
Bluetooth-Empfänger am effizientesten ist. Für private Projekte würde 
ich dann auf kleine fertige Module von Ebay zurückgreifen. Einfach mal 
nach nrf51822 suchen. Diese kosten etwa ca. 7-8 Euro aus China.

Alternativ könnte man bspw. eine Bluetooth-UART Bridge verwenden (HM-10 
bei Ebay). Diese Module haben einen CC2541 von Texas Instruments. 
Zusätzlich zu dem Modul brauchst du dann aber noch einen Controller, an 
den man TX und RX, des Moduls an den UART Port anschließt. Dann kann man 
Zeichen vom uC über UART senden und mit eine Serielle 
Bluetoothschnittstelle (Terminal) am Pi empfangen. Wie hoch der 
Stromverbrauch ist kann ich nicht sagen.

Zur Spannungsversorgung: Die meisten modernen Controller arbeiten mit 
Spannungen von 1,8 bis 5V, je nach Bauteil. Das heißt du könntest unter 
Umständen direkt einen Lithium Akku anschließen und brauchst keinen 
Spannungsregler, der zusätzlich zu den anderen Bauteilen auch einen 
Stromverbrauch besitzt.

Viele Grüße

Oliver

von Valentin B. (adapterix)


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oli_24 schrieb:
> zurzeit verwende ich in einem Projekt den Mikrocontroller nrf51822 von
> Nordic Semiconductor

Wie sind denn die Abmessungen des nrf51822?

Also hat der nrf51822 den Bluetooth-Teil integriert, oder Platzsparen 
auf der selben Platine angebracht? (Google spuckt keine brauchbaren 
Bilder aus)

Danke für die Antwort!

Freundliche Grüße

von oli_24 (Gast)


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Valentin B. schrieb:
> Wie sind denn die Abmessungen des nrf51822?
> Also hat der nrf51822 den Bluetooth-Teil integriert, oder Platzsparen
> auf der selben Platine angebracht? (Google spuckt keine brauchbaren
> Bilder aus)

Die Module sind 3,2mm x 2,4mm groß und haben eine PCB Antenne und 
notwendige Peripherie für den Betrieb integriert (Bild im Anhang). Zur 
Programmierung braucht man aber noch einen Programmieradapter. Deshalb 
würde ich zum Testen der Schaltung und der Software auf eine fertige 
Entwicklungsplatine (NRF51 oder NRF52) zurückgreifen. Somit erspart man 
sich im Vorfeld selbstgemachte Fehler. Der nrf51822 basiert auf einem 
Cortex-M0. Diesen könntest du natürlich auch für die Messung der Feuchte 
benutzen.

Hast du dir schon Gedanken über die Feuchtigkeitsmessung gemacht?

von Valentin B. (adapterix)


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oli_24 schrieb:
> Hast du dir schon Gedanken über die Feuchtigkeitsmessung gemacht?

Nicht wirklich, aber der Gedankengang ist ein Sensor, welcher mir eine 
Feuchtigkeitsabhängige Spannung gibt, welche ich dem uC zuführe.

oli_24 schrieb:
> Zur
> Programmierung braucht man aber noch einen Programmieradapter.

Gibt es da ein passendes Modell, um direkt vom Pc via USB auf den Chip 
zu kommen? Und habe ich die Wahl einer Sprache oder bin ich da 
eingeschränkt?

von oli_24 (Gast)


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Ich würde ein fertiges Entwicklungsboard empfehlen:

https://www.nordicsemi.com/eng/Products/nRF51-DK

Dort ist alles was man braucht schon integriert. Das heißt per USB 
anschließen Beispielcode in Keil compilieren und flashen. Das Dev-Kit 
hat den Vorteil, dass dort auch Anschlüsse zur Strommessung vorgesehen 
sind und der Programmer mit auf der Platine sitzt. Außerdem kann man 
sicher sein, dass die Platine funktioniert.

Sehr gute Tutorials zur Programmierung und auch Erläuterungen zu 
Bluetooth gibt es hier:

https://devzone.nordicsemi.com/tutorials/

Programmiersprache ist natürlich C.

Valentin B. schrieb:
> Gibt es da ein passendes Modell, um direkt vom Pc via USB auf den Chip
> zu kommen? Und habe ich die Wahl einer Sprache oder bin ich da
> eingeschränkt?

Es gibt günstige J-Link Clone bei Ebay.

von Valentin B. (adapterix)


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Ich danke dir sehr für das Bereitstellen deines Wissens! Ich werde mir 
die Tage mal eines dieser Boards bestellen und mich daran versuchen..

Der übernächste Schritt wäre dann ja das Flashen meines funktionierenden 
Programms auf den nrf51822 mit diesem J-Link. Aber soweit bin ich ja 
noch lange nicht.

Also vielen Dank dir für die Mühen! :)

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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oli_24 schrieb:
> Die Module sind 3,2mm x 2,4mm groß

Ich tippe auf Zentimeter.

von oli_24 (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> oli_24 schrieb:
>> Die Module sind 3,2mm x 2,4mm groß
>
> Ich tippe auf Zentimeter.

ja richtig :D

von adapterix (Gast)


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oli_24 schrieb:
> in Keil compilieren

https://devzone.nordicsemi.com/tutorials/36/

Hier steht man braucht uVision 5.2 von Keil. Die Keil Testversion hat 
eine Begrenzung auf 32K soweit ich das richtig verstanden habe?

Wenn ich nun über die Weiterleitung zu uVision 5.2 meine Daten eingebe 
und damit die Software downloaden möchte, bekomme ich dann die 
Light-Version oder rutsche ich damit versehentlich in die Vollversion 
und zahl mich direkt dämlich?


Viele Grüße
adapterix

ps.bin auf einem anderen Computer, darum nur als Gast

von oli_24 (Gast)


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adapterix schrieb:
> oli_24 schrieb:
> in Keil compilieren
>
> https://devzone.nordicsemi.com/tutorials/36/
> Hier steht man braucht uVision 5.2 von Keil. Die Keil Testversion hat
> eine Begrenzung auf 32K soweit ich das richtig verstanden habe?
>
> Wenn ich nun über die Weiterleitung zu uVision 5.2 meine Daten eingebe
> und damit die Software downloaden möchte, bekomme ich dann die
> Light-Version oder rutsche ich damit versehentlich in die Vollversion
> und zahl mich direkt dämlich?

Nein, du bekommst eine normale Version mit der Limitierung auf 32kB. 
Alternativ kannst du auch Eclipse mit dem GCC Compiler verwenden. Die 
Beispielprojekte gibt es glaube ich auch in eine Version für 
Eclipse/GCC.

Die Version mit der Beschränkung auf 32kB reicht aber für die meisten 
kleinere Projekte aus.

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