Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB-Verbindung einrichten


von Ice D. (ice_d)


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Hallo zusammen,

ich mache zurzeit ein Projekt an der Uni, bei dem ich eine 
Quarzkristallmikrowaage entwickeln soll. Das Funktionsprinzip habe ich 
als Skizze hier hochgeladen. Um mich kurz zu fassen: Ich möchte ein 
Sinussignal erzeugen und das über USB an den Quarzkristall weiterleiten. 
Dann möchte ich vom Quarzkristall abgreifen und das "Messignal" via USB 
zurückleiten. Des Weiteren möchte ich noch einen Temperatursensor vom 
Controller über USB  versorgen und das Temperatursignal auch über USB 
zum Controller leiten. Also ich möchte ganz stupide eine USB-Verbindung 
einrichten, die wie ein Schalter (USB reingesteck = Schalter zu) 
fungiert und lediglich die nötigen stellen mit einander verbindet. Ich 
bin ein sehr blutiger Anfänger was USB-Verbindungen angeht. Ich hoffe 
ihr könnt mir helfen.

mit freundlichen Grüßen,

Ice Dragon.

von W.S. (Gast)


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Ice D. schrieb:
> Ich möchte ein
> Sinussignal erzeugen und das über USB an den Quarzkristall weiterleiten.

Lies erstmal irgend eine Einführung zum USB.

Ich vermute mal, daß du gar nicht USB meinst, sondern lediglich die 
Strippe nebst den Buchsen für die Leiteplatte meinst, die du 
zweckentfremden willst. Kann man ja machen, halte ich aber nicht für 
sonderlich gut.

Wahrscheinlich wäre das Verwenden von Firewire-Buchsen und Steckern 
besser, weil viel weniger Leute dafür überhaupt noch Geräte und Kabel 
haben.

W.S.

von Klaus R. (klara)


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Ice D. schrieb:
> Ich
> bin ein sehr blutiger Anfänger was USB-Verbindungen angeht.

Das sieht man. Fang mal von vorne an. Wie willst Du ein Sinussignal über 
USB übertragen? Da fehlen doch zumindest zwei kleine Blöcke in Deiner 
Zeichnung.
Messspannung und Temperatur liegen da ähnlich.

Ein Tipp: USB hat etwas mit digitaler serieller Übertragung zu tun.
mfg Klaus

von Helmut -. (dc3yc)


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Also ich würde die ganze Elektronik incl. Teensy zusammenlassen und nur 
den PC mit dem Teensy per USB kommunizieren lassen. USB ist eine 
Kommunikationsschnittstelle und nichts zum Übertragen von Signalen, die 
noch dazu sehr klein sein werden (Meßsignal vom Quarz). Und was USB 
angeht, gilt der Kommentar meines Vorschreibers: lies erstmal die 
Grundlagen, dann merkst du schnell, dass du da falsch liegst!

von Felix_West (Gast)


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Ice D. schrieb:
> Ich
> bin ein sehr blutiger Anfänger was USB-Verbindungen angeht. Ich hoffe
> ihr könnt mir helfen.

Dein Blockschaltbild ist von Grund auf völlig verkehrt.
Wenn Du einen Mikrocontroller hast, dann sollte der die Zentrale in der 
Waage sein.
Dann folgt die Verbindung zum PC, hier z.B. über eine UART.

Also bitte noch mal neu ansetzten. Hast Du keinen Betreuer mit 
Erfahrung?
Es wundert mich nur, dass so was zustande kommt und dann hier landet.

von Ice D. (ice_d)


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habe noch vergessen, dass der Sensor den ich entwickeln möchte sich an 
diesen Produkt orientiert: https://openqcm.com/openqcm-q-1-electronics.
Da nutzen Sie die USB-Verbindung, um einfach zwei Schaltungen 
voneinander zu trennen, um so einen modularen Aufbau zu ermöglichen. Auf 
einer Schaltung ist der Quarzkristall mit dem Temperatursensor, auf dem 
anderen ist die Signalverarbeitungselektronik.

von Ice D. (ice_d)


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Die Platine, wo dann der Quarzer ist wird hier beschrieben:
https://openqcm.com/openqcm-sensor-module.

Klaus R. schrieb:
> Da fehlen doch zumindest zwei kleine Blöcke in Deiner
> Zeichnung

Da werden keine zusätzlichen Komponente verwendet (also zumindest sieht 
man das nicht).

von Jim M. (turboj)


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Ice D. schrieb:
> Die Platine, wo dann der Quarzer ist wird hier beschrieben:
> https://openqcm.com/openqcm-sensor-module.

Die benutzen USB3-A nur als simplen 8-poligen Stecker mit bekannten HF 
Eigenschaften.

Hat den Schönheitsfehler, das man den "Stecker" der Meßeinheit 
elektrisch so einrichten müsste das er das Anstecken an einen PC 
überlebt. Überlebt heisst hier nur das er nicht abfackelt - 
funktionieren wird das nicht am PC.

Denn das werden die Benutzer zuerst machen, noch bevor sie die Anleitung 
gelesen haben. ;-)

von Ice D. (ice_d)


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danke für deine Antwort. Leider werde ich daraus nicht schlau. Was haben 
die jetzt verbunden,  an welchen Pin haben die wohl den Ausgang des 
Signalgenerators verbunden?

von dummschwaetzer (Gast)


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Designfehler1: Irgendwelche Anschlüsse zweckentfremden
Designfehler2: Die AnalogSignalverarbeitung sollte so nah wie möglich am 
Sensor sein.

ggf. gibt es da auch was anderes als den AD9851 / AD8302 (AD5933?)

von Bernd (Gast)


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USB wäre für die Verbindung zwischen deinem Mikrocontroller und dem PC 
geeignet - sofern der Mikrocontroller USB kann.

Bernd

von Erwin (Gast)


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Mal eine blöde Frage: Das openQCM-Design ist doch OpenHardware, woran 
genau scheitert jetzt das Nachbauen von dokumentierten Dingen? Es wird 
dann doch irgendwo komplette Schaltpläne von deren Aufbau geben?

Möchtest du dir einen Schwingquarz-Impaktor für Corona-Aerosole basteln?

von W.S. (Gast)


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Ice D. schrieb:
> Die Platine, wo dann der Quarzer ist

Im Prinzip hast du genau 2 Möglichkeiten:
- du scherst dich nicht um das dir hier Gesagte
- du versuchst zu verstehen, was dir hier gesagt worden ist.

W.S.

von Ice D. (ice_d)


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okay wie ich das richtig verstanden habe ist hier eine USB total daneben 
und zweckentfremdet. welche Stecker könnte ich dann zur Verbindung 
zwischen zwei Platinen verwenden?

von Ice D. (ice_d)


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Zwar ist das opensource aber nicht alles wird offen gelegt, weil die ja 
ihre Produkte auch verkaufen möchten. Ich meine ist nicht der Sinn der 
Sache, dass irgendein dahergelaufener Trottel (Ich) es versucht für 
einen Budget von ca. 500 Euro ein Produkt nachzubauen, für was die das 
dreifache verlangen.

von Martin V. (oldmax)


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Hi
Also, manchmal hab ich Angst um die Zukunft. Du studierst. Klar kannst 
du dir Hilfe holen, Information. Aber wenn es schon am Verständnis zu 
USB scheitert... oh Gott. Sorry, aber das mußte mal raus. Hochsensible 
Meßleitungen erfordern durchdachte Verbindungswege. Das war schon früher 
so. Mittlerweile aber sind die signalverarbeitenden Bausteine so 
preiswert geworden, das die empfindlichen Komponenten räumlich eng 
verbaut werden können und die "langen" Signalwege digitalisiert gegen 
äußere Störungen gesichert werden. Dahin solltest du denken. Nicht nur 
Sensor, sondern auch Auswerteelektronik und Übertragungsbaustein 
möglichst unempfindlich gegen Störungen unterzubringen. Die 
digitalisierte Information ist dann sicher.
Du fragst da ernsthaft nach Verbindungsmöglichkeiten von 4 Leitungen an 
einen Sensor. Da gibt es Schraubklemmen, Flachkabel mit aufquetschbaren 
Steckern, Steckvebindungen der verschiedensten Arten. Ein Blick in die 
Kataloge der Elektronikhändler gibt dir erst mal einen Überblick. Und 
wenn da was bei ist, was störungssichere Signalübertragung zuläßt, dann 
nimmm das. Da, wo du deine Information her hast, die haben 
wahrscheinlich genau so gedacht und denen war es egal, ob da ein 
USB-Stecker in der Verwendung Zweckentfremdet wurde. Ist ja nicht 
verboten.
Gruß oldmax

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