Komponenten für µC mit WLAN, octal Treiber, Multiplexer und SD-Karte

[Kolja L. (kolja82)]

Moin

Ich würde mir gerne eine Schaltung konstruieren
und diese dann auch als Platine herstellen lassen.
Gerne würde ich (soweit es geht) SMD Bauteile verwenden.

Die Anforderungen an die Platine sind:
-Versorgung mit einer Spannung zwischen 5 und 12V

-µC mit WLAN zur Kommunikation

-8 Ausgänge um entweder bis zu 4 kleine Motoren anzutreiben
(Drehzahl und Laufrichtung änderbar)
oder Pumpen eine Steuerspannung zwischen 0 und 10V zu geben.

-4 (besser 8) analoge Eingänge für Spannungen von 5V oder 10V
(entweder per Software umschaltbar, oder jeweils 4 Kanäle)

-µSD Karte zum speichern von Messdaten

-Anschluss von digitalen Temperatursensoren
(ist trivial, daher hier nicht relevant)


Da ich kein gelernter Mikroelektroniker bin,
bitte ich euch meine folgende Komponentenauswahl nicht sofort in der 
Luft zu zerreißen.
Danke

Das wichtigste Bauteil ist der µC, daher habe ich damit begonnen.
Zunächst wollte ich einen AVR nutzen, da ich damit schon einige 
Erfahrungen gesammelt habe.
Als ich feststellte, das die ESP8266 Modelle für meinen Zweck eine 
ideale Verbindung von Controller und Funkverbindung darstellen,
habe ich mich darauf festgelegt.
Das ESP 12E Modul hat 11 I/O Pins, mit max 12mA@3V,
einen ADC für 0-1V und SPI für die Kommunikation mit den anderen 
Komponenten.

Als Stromversorgung sollen verschiedene Quellen möglich sein:
USB, 2LiIo-Akkus, oder ein Netzteil.
Die max. Ausgangsspannung brauch nicht höher sein, als die 
Eingangsspannung.
Nach Recherche habe ich den Spannungsregler AMS1117 gefunden.
http://www.advanced-monolithic.com/pdf/ds1117.pdf
Damit soll der ESP, und die Temperatursensoren angetrieben werden.

Als Treiber habe ich folgenden Gefunden: L9825
http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00002538.pdf
So weit wie ich das Datenblatt verstehe, spreche ich den Treiber über 
SPI an
und kann darüber auch die Ausgangsspannung regulieren (PWM)

Für den Multiplexer habe ich noch kein Bauteil gefunden,
da ich mich in diesen Bereich noch nicht eingelesen habe.
Vielleicht könnt Ihr mir ja einen empfehlen.
Angesprochen wird der ja auch über die SPI Schnittstelle, oder?

Genauso wie die SD Karte.
Dafür sollte ja nur ein Adapter mit auf die Platine gelötet werden.

Gerne würde ich den Schaltplan in KiCad zeichnen,
jedoch finde ich keins meiner Bauteile in der Library.
Den ESP habe ich auf github gefunden und konnte ihn hinzufügen.
Treiber und Spannungsregler jedoch nicht.

So und jetzt bitte Eure Kritik.
Aber bitte nicht zu forsch, es ist (noch) nicht mein Fachgebiet.

Danke und Grüße

Kolja

[Falk B. (falk)]

@ Kolja L. (kolja82)

>Ich würde mir gerne eine Schaltung konstruieren
>und diese dann auch als Platine herstellen lassen.

Warum nicht erstmal mit fertigen Boards anfangen anfangen?

>Die Anforderungen an die Platine sind:
>-Versorgung mit einer Spannung zwischen 5 und 12V

>-µC mit WLAN zur Kommunikation

>-8 Ausgänge um entweder bis zu 4 kleine Motoren anzutreiben
>(Drehzahl und Laufrichtung änderbar)
>oder Pumpen eine Steuerspannung zwischen 0 und 10V zu geben.

Strom?

>-4 (besser 8) analoge Eingänge für Spannungen von 5V oder 10V
>(entweder per Software umschaltbar, oder jeweils 4 Kanäle)

>-µSD Karte zum speichern von Messdaten

>-Anschluss von digitalen Temperatursensoren
>(ist trivial, daher hier nicht relevant)

Das alles kann ein Arduino, die passende Software gibt es auch schon 
fertig.

>Das wichtigste Bauteil ist der µC, daher habe ich damit begonnen.
>Zunächst wollte ich einen AVR nutzen, da ich damit schon einige
>Erfahrungen gesammelt habe.
>Als ich feststellte, das die ESP8266 Modelle für meinen Zweck eine
>ideale Verbindung von Controller und Funkverbindung darstellen,
>habe ich mich darauf festgelegt.

Kann man machen.

>So und jetzt bitte Eure Kritik.
>Aber bitte nicht zu forsch, es ist (noch) nicht mein Fachgebiet.

Naja, viel Holz für den Anfang, sowohl Hardware als auch Software. Was 
spricht im ersten Schritt gehen Arduino & Co?

[Kolja L. (kolja82)]

Auf nem Arduino ist das Ganze schon fertig und funktioniert.
Aber die Platine ist "riesig".

Jetzt geht es darum die Schaltung deutlich zu verkleinern.

Der Strom für die Motoren im Testaufbau war so gering (30mA),
das wir eigentlich keinen Treiber (L293D) gebraucht hätten.

Der o.g. Treiber kann mehr als 500mA, das sollte reichen.

Welcher Strom beim Ansteuern von Pumpen oder Ventilen fließt habe ich 
noch nicht gemessen.
Da es aber nur die Steuerspannung ist und die ihren eigentlichen Strom 
extra bekommen,
kann das ja nicht so viel sein.