Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Empfehlung für handlötbaren IMU-Chip


von Florian (flori_n)


Lesenswert?

Moin,

hat jemand eine Empfehlung für einen kleinen, billigen, handlötbaren 
IMU-Chip, also Dreiachsengyroskop und -beschleunigungsmesser?

Ich habe jetzt bei verschiedenen Anbietern gesucht (Farnell, RS, TME, 
Reichelt, Mouser). Die ICs waren fast alle im LGA-Gehäuse, wenige auch 
BGA. Ich glaube, ich habe auch mal QFN gesehen. LGA und BGA sind für 
mich nicht handlötbar. QFN wäre die Notlösung.

Ein kleines Breakoutboard ginge auch. Gefunden habe ich dann aber nur 
sowas wie 
https://de.rs-online.com/web/p/entwicklungstools-sensorik/2836590 wo 
jede der für mich unnötigen Befestigungsbohrungen schon größer als der 
ganze Chip ist.

Also meine Anforderungen:
- Dreiachsengyroskop und -beschleunigungsmesser
- Handlötbar (nicht LGA, BGA oder ähnliches)
- Digitalausgang, am Besten I2C oder SPI
- Relativ klein. Nicht größer als etwa 10 mm Kantenlänge
- Bis grob 10 €
- Als Privatperson in Kleinmengen erhältlich (maximal VPE 5 Stück).
- Wünschenswert wäre Betrieb ab 2,5 V

Alternative, da ich auch nach einem Bluetoothmodul suche, wäre ein 
kleines Bluetoothmodul, auf dem schon eine IMU integriert ist.

Es geht nur darum, Momentanbewegung messen zu können. Hohe Genauigkeit 
für Inertialnavigation (Integration) ist nicht notwendig.

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


Lesenswert?

Die billigen Bausteine sind nur deswegen so billig, weil sie in 
gigantischen Stückzahlen in Smartphones und anderem Consumerkram verbaut 
werden. Und dort kommt es eben auf minimalen Platzbedarf und 
zuverlässige maschinelle Bestückbarkeit an. Handlötbarkeit ist kein 
Entwurfsziel und steht in deutlichem Kontrast zu den anderen benötigten 
Eigenschaften.

Bei vielen Beschleunigungssensoren und Gyros besteht zudem das Problem, 
dass deren Gehäuse frei von mechnischen Spannungen eingelötet sein muss, 
d.h. die Lötstellen müssen gleichzeitig erwärmt und vor allem abgekühlt 
werden. Auch das lässt sich nicht mit Handlötungen vereinbaren.

von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

Florian schrieb:
> Also meine Anforderungen:
> - Dreiachsengyroskop und -beschleunigungsmesser
> - Handlötbar (nicht LGA, BGA oder ähnliches)
> - Digitalausgang, am Besten I2C oder SPI
> - Relativ klein. Nicht größer als etwa 10 mm Kantenlänge
> - Bis grob 10 €
> - Als Privatperson in Kleinmengen erhältlich (maximal VPE 5 Stück).
> - Wünschenswert wäre Betrieb ab 2,5 V

Einfach mindestens vier davon streichen, dann könnte es klappen.

von Kilo S. (kilo_s)


Lesenswert?

Zu groß aber... 3 für 10€ ist billig:https://amzn.eu/d/6eAufY9

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


Lesenswert?

Nachtrag:
Ggf. eigenes Adapterboard entwerfen und gleich bei JLCPCB o.ä. bestücken 
lassen. Dabei nicht vergessen, ENIG statt HAL auszuwählen.

von Gerald B. (gerald_b)


Lesenswert?

Es gibt doch die sogenannten Tilt Switches, das sind einfache Röhrchen 
mit 2 Kontakten und einer Metallkugel, die die Kontakte in der richtigen 
Lage brückt (früher war da Quecksilber drin). Für jede Achse so ein 
Teil. Die sind bedrahtet und damit handlötbar und kosten nicht viel.

von Florian (flori_n)


Lesenswert?

Andreas S. schrieb:
> Die billigen Bausteine sind nur deswegen so billig, weil sie in
> gigantischen Stückzahlen in Smartphones und anderem Consumerkram verbaut
> werden.
Das denke ich mir, bringt mir aber leider nichts.

H. H. schrieb:
> Florian schrieb:
>> Also meine Anforderungen:
>> - Dreiachsengyroskop und -beschleunigungsmesser
>> - Handlötbar (nicht LGA, BGA oder ähnliches)
>> - Digitalausgang, am Besten I2C oder SPI
>> - Relativ klein. Nicht größer als etwa 10 mm Kantenlänge
>> - Bis grob 10 €
>> - Als Privatperson in Kleinmengen erhältlich (maximal VPE 5 Stück).
>> - Wünschenswert wäre Betrieb ab 2,5 V
>
> Einfach mindestens vier davon streichen, dann könnte es klappen.
Dann lasse ich Anforderung 1 und 3 weg und kaufe einen 
Operationsverstärker. Bringt mir zwar nichts, aber wenigesten wurden ein 
paar der Anforderungen erfüllt. ;-)

Andreas S. schrieb:
> Ggf. eigenes Adapterboard entwerfen und gleich bei JLCPCB o.ä. bestücken
> lassen.
Das wäre halt die Not-Notlösung. Ich hatte gehofft, sowas hätte schonmal 
jemand gemacht und würde die verkaufen. Es gibt ja nichtmal wenige 
IMU-Boards, aber leider habe ich keins zum Einlöten gefunden.

Gerald B. schrieb:
> Es gibt doch die sogenannten Tilt Switches, das sind einfache Röhrchen
> mit 2 Kontakten und einer Metallkugel, die die Kontakte in der richtigen
> Lage brückt (früher war da Quecksilber drin). Für jede Achse so ein
> Teil.
Die Bewegung (also Beschleunigung und Drehrate) soll schon einigermaßen 
aufgelöst gemessen werden. Deshalb reicht das leider nicht aus.

von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

Florian schrieb:
> Dann lasse ich Anforderung 1 und 3 weg und kaufe einen
> Operationsverstärker.

Einen kleinen Widerstand.


Das Platinchen von SparkFun zu 20$ ist dir ja zu teuer.

https://www.sparkfun.com/sparkfun-triple-axis-accelerometer-breakout-adxl362.html

von Gerald B. (gerald_b)


Lesenswert?

H. H. schrieb:
> Das Platinchen von SparkFun zu 20$ ist dir ja zu teuer.

Mal bei Ali gucken, die bieten derartige Evaluationboards ebenfalls an - 
zu einem Bruchteil des Preises der Originale.
Ich hab mir erst kürzlich SHT30 Boards für 1,69€ p. Stück geholt, die 
prima funktionieren. Ebenfalls aus dem Grund, weil ich mir dieses 
"Vogelfutter" zu löten, nicht antuen wollte und ich zudem einen der 
Sensoren ohnehin abgesetzt mit etws Zuleitung brauche.

von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

Gerald B. schrieb:
> Mal bei Ali gucken, die bieten derartige Evaluationboards ebenfalls an -

Klar, aber so kleine wie der TE haben will?

von Gerald B. (gerald_b)


Lesenswert?

H. H. schrieb:
> Gerald B. schrieb:
>> Mal bei Ali gucken, die bieten derartige Evaluationboards ebenfalls an -
>
> Klar, aber so kleine wie der TE haben will?

H. H. schrieb:
> Einfach mindestens vier davon streichen, dann könnte es klappen.

Ich zitiere dich mal... irgendwas ist halt immer.
Und wenn alle Anforderungen passen, dann sinds Fälschungen gg

von Εrnst B. (ernst)


Lesenswert?

Fast in den gewünschten Maßen:

https://de.aliexpress.com/item/1005009321100326.html

12x15mm, "Handlötbar", Restliche Anforderungen=?

Vielleicht kann man noch ein paar mm Wegschleifen... um das 
Breakout-Board auf eine Platine zu löten reichen ja die halben Löcher am 
Rand.

Hat leider den obligatorischen Spannungsregler für die 
5V-Arduino-Fraktion mit auf der Platine.

von Cartman E. (cartmaneric)


Lesenswert?

Das einzige was die Leute heute können, ist "Anforderungen" schreiben.
Lesen tut die sowieso niemand. Jedenfalls keiner, der sie ernst nehmen
würde.

Früher(TM), hat man den einfach kopfüber auf die LP geklebt, und ein
paar verzinnte Cus zu den Pads gezogen.
Und billig war der auch nicht. Über 30 Euro das Stück!

von Marci W. (marci_w)


Lesenswert?

Cartman E. schrieb:

> Früher(TM), hat man den einfach kopfüber auf die LP geklebt, und ein
> paar verzinnte Cus zu den Pads gezogen.
Gute Idee, die Frage ist nur, ob man das bei 0,5mm-Pitch hinbekommt. Ich 
wollte mal einen ST32 im 48-er QFP so anschließen, aber da kam ich ich 
schon wie ein Grobmotoriker vor. Bin allerdings auch keine 20 mehr ;-) 
Wenn man die Gehäuse im Katalog sieht und dann die Teile ankommen, 
erschrickt man schon mal, ich jedenfalls. Ich hatte mal einen 
Umweltsensor (Druck, RF, Temp) aus Versehen als Chip bestellt, den habe 
ich erst gar nicht versucht zu verlöten...

Aber eines der "Projekte" für 2026 wird sein, endlich mal weg vom 
Breadboard und Breakout-Boards selbst wieder was zu entwerfen und 
basteln...

ciao

Marci

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


Lesenswert?

Marci W. schrieb:
> Gute Idee, die Frage ist nur, ob man das bei 0,5mm-Pitch hinbekommt.

Mit einem guten Stereomikroskop, einer passenden Lötspitze, viel 
Flussmittel und Geduld ist das überhaupt kein Problem, auch bei 0,5 mm.

von Marci W. (marci_w)


Lesenswert?

Andreas S. schrieb:

hmmmm...
> guten Stereomikroskop, einer passenden Lötspitze, viel
> Flussmittel und Geduld

passen für mich nicht wirklich gut zu

Andreas S. schrieb:
> ist das überhaupt kein Problem

;-)

ciao

Marci

von Nemopuk (nemopuk)


Lesenswert?

Mit der passenden Ausstattung ist gar nichts problematisch, außer das 
Wirken von Magie.

von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

Nemopuk schrieb:
> Mit der passenden Ausstattung ist gar nichts problematisch, außer
> das
> Wirken von Magie.

Lötstraße 9-3/4.

von Cartman E. (cartmaneric)


Lesenswert?

Marci W. schrieb:
> Cartman E. schrieb:
>
>> Früher(TM), hat man den einfach kopfüber auf die LP geklebt, und ein
>> paar verzinnte Cus zu den Pads gezogen.
> Gute Idee, die Frage ist nur, ob man das bei 0,5mm-Pitch hinbekommt.

Das ginge heute noch. Mit dem selben einfachen Werkzeug.
Heute hätte ich dafür sogar eine super Beleuchtung.

> ... Ich
> wollte mal einen ST32 im 48-er QFP so anschließen, aber da kam ich ich
> schon wie ein Grobmotoriker vor.

Für QFP gibt es unproblematische Adapter. Da muss man keinen Zirkus 
machen.

> ... Bin allerdings auch keine 20 mehr ;-)

Das geht ja auch von allein. Hier ja auch.

> ... Wenn man die Gehäuse im Katalog sieht und dann die Teile ankommen,
> erschrickt man schon mal, ich jedenfalls. Ich hatte mal einen
> Umweltsensor (Druck, RF, Temp) aus Versehen als Chip bestellt, den habe
> ich erst gar nicht versucht zu verlöten...

Ich musste immer lachen, wenn von Anderen Samples bestellt wurden.
D..f wie sie waren, haben sie nur auf die Daten, aber nicht auf das
Package geschaut. ☺

> Aber eines der "Projekte" für 2026 wird sein, endlich mal weg vom
> Breadboard und Breakout-Boards selbst wieder was zu entwerfen und
> basteln...

Guter Plan [x]!
Mann kann sich ja heute recht einfach, mit Platinen aus industrieller
Fertigung dabei helfen lassen.

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


Lesenswert?

Andreas S. schrieb:
> Marci W. schrieb:
>> Gute Idee, die Frage ist nur, ob man das bei 0,5mm-Pitch hinbekommt.
>
> Mit einem guten Stereomikroskop, einer passenden Lötspitze, viel
> Flussmittel und Geduld ist das überhaupt kein Problem, auch bei 0,5 mm.

Jup, Hauptproblem ist es einen guten Draht zu finden, und den passend zu 
biegen vorm Löten 😉

https://www.eevblog.com/2011/06/21/eevblog-181-dead-bug-prototype-soldering/

Aber müsste es mit Reflow-Lötpaste und Heißluft nicht auch "richtig" 
gehen?

Ich finde die LSM6DSV16X ziemlich cool, die geben die aktuelle 
Orientierung im Raum fix und fertig aus. Gewissermaßen wie ein 
Senklot/Wasserwaage das unempfindlich gegenüber schnellen Bewegungen 
ist. Nur die Himmelsrichtung ist immer relativ, dafür bräuchte es 9 
Achsen (elektronischer Kompass).

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.