Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik A/D Wandler gesucht.


von Werner F. (Gast)


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Hallo,
das Thema A/D Wandler ist für mich absolutes Neuland.
Ich brauche ein A/D Wandler der folgendes machen soll:

Eingangsgröße 0-12 Volt pulsierend z.B. Sinusschwingung. Frequenz 
kleiner 0,1 Hz.

Ausgangsgröße 8 Bit.

Der A/D Wandler soll nun bei 0 Volt am Eingang zu 00000000 am Augang 
liefern, bzw. bei 12 Volt am Eingang 11111111 am Ausgang liefern. Oder 
aber 6 Volt am Eingang 10000000 am Ausgang.
Er soll quasi die Eingangsgröße von 0-12 Volt 8 Bit Binärwert 
darstellen, bzw. in 256 Schritte auflösen.

Ich brauche den für eine Temperaturregelung für meine Heizung in 
Verbindung mit einem nachgeschalteten Controller in Form eines Rechners.

Die Eingangsgröße soll deshalb 12 Volt betragen, weil die Leitungen ca. 
10 Meter lang sind und deshalb nicht so viel Spannungsabfall in der 
Leitung stattfindet.

Eine C-Mos Version wäre gut.

Kennt jemand sowas?

MfG. Zeinerling

von Dietrich L. (dietrichl)


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Werner F. schrieb:
> Kennt jemand sowas?

Das macht so gut wie jeder ADC, lediglich die Eingangsspannung musst Du 
auf die Referenzspannung runterteilen, ggf. + OpAmp als Impedanzwandler.

von M. Н. (Gast)


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Die Anforderungen sind relativ gering.

Da reicht schon ein AVR aus. Der hat zwar einen 10 bit ADC, aber man 
muss die letzten beiden Bits ja nicht verwenden. Die sind sowieso eher 
wackelig.

Den Eingangsspannungsbereich kannst du im Idealfall einfach mit einem 
Spannungsteiler anpassen, da der AVR nur 5V maximal kann.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Dietrich L. schrieb:
> Das macht so gut wie jeder ADC, lediglich die Eingangsspannung musst Du
> auf die Referenzspannung runterteilen, ggf. + OpAmp als Impedanzwandler.

Die Suche reduziert sich daher im Wesentlichen auf:
- welche Betriebsspannung hast Du?
- mit welcher Schnittstelle hat der "Rechner" zur Ankopplung des ADC?

Ergänzung: Bei 10m Leitung sollte man den Eingang sowieso gegen 
Störspannungen / ESD schützen. Dazu ist der ober erwähnte 
Spannungsteiler + Kondensator + eventuell Schutzdioden geeignet.

von Jobst Q. (joquis)


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Einen AD-Wandler, der direkt mit 12V Eingangsspannung arbeitet, wirst du 
kaum finden, da Digitalschaltungen mit höchstens 5 V betrieben werden. 
Aber wozu gibt es Spannungsteiler?

Wenn du nur 8 Bit brauchst, ist der PCF8591 sehr günstig. Oft sind da 
ganze Module aus China günstiger als einzelne ICs. Man kann aber auch 
bessere nehmen und die unbenötigten Bits wegfallen lassen.

: Bearbeitet durch User
von Horst (Gast)


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Werner F. schrieb:
> Die Eingangsgröße soll deshalb 12 Volt betragen, weil die Leitungen ca.
> 10 Meter lang sind und deshalb nicht so viel Spannungsabfall in der
> Leitung stattfindet.

Hmm, ich hab die Anwendung wahrscheinlich noch nicht wirklich 
verstanden, aber sind 12V wirklich nötig? Muss da irgendwo Leistung 
übertragen werden oder ist es nur ein Steuersignal?

von Chris F. (chfreund) Benutzerseite


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Fast jeder aktuelle MC, AVRs und andere haben einen ADC. Also bau Dir 
einen Spannungsteiler der 12V auf Deine Versorgungsspannung abbildet 
oder bau Dir 2 davon die exakt gleich sind und einer davon wird an deine 
12V-Quelle angeschlossen und gibt die Referenzspannung des ADC. Das ist 
echt keine Hexerei.

von Werner F. (Gast)


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Hallo,
dieses Projekt existiert nur als Grobrouting. Ich habe weder Rechner, 
A/D Wandler, Stromversorgung etc.

Folgendes soll damit gemacht/geregelt werden:
-Temperaturmessung Hauptkessel -> Ölbrenner ein- und ausschalten.
-Temperaturmessung Warmwasser -> Ladepumpe ein- und ausschalten.
-Temperaturmessung Wohnzimmer -> 4/2 Wegeventil ein- und ausschalten.
-Nachtabsenkung Hauptkessel, Warmwasser und 4/2 Wegeventil.


Ein Rechner muss natürlich daher. Ich dachte da an einen Rechner mit 8 
Bit im Eingang und 8 Bit am Ausgang. Eventuell noch mit einer 
eingebauten Uhr.
Von den 8 Bit am Ausgang benötige ich nur 3 Bit. Ölbrenner, Ladepumpe 
und 4/2 Wegeventil.
Weitere 3 Bit brauche ich, um die Temperaturmeßstellen zu Multiplexen. 
Weil ich ja nur 8 Bit als Eingang habe.
Die restlichen 2 Bit am Ausgang dienen zur Reserve.
Alles andere, wenn wie, wann, warum und was geschaltet wird, erledigt 
dann die Software.

Ich habe wie gesagt noch überhaupt keinen Plan wie das Hardwaremäßig 
aussehen soll, sondern nur zuerst eine Idee.
Vielleicht kann man das auch mit einer Siemens S7 Steuerung oder einer 
Siemens Logo realisieren?

Fertige Heizungssteuerungen gibt es zwar, aber keine die das kann was 
ich möchte. Und die Steuerungen die das auch nur ansatzweise können, 
kosten weit über 1000€.

MfG. Zeinerling

von Draco (Gast)


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Hast du schon Erfahrung in der Porgrammierung von µCs? Das was du 
vorhast ist eine einfache State-Maschine. Dazu kannst du jeglichen 
Mikrocontroller nehmen. Der Vorteil: die Pins kann man sowohl als 
Eingang, als auch als Ausgang definieren. Du bist nicht zwingend auf 1x 
8Bit Eingang und 1x 8Bit Ausgang angewiesen.

Vielleicht schaust du auch einfach mal in die Arduino Ecke, ich empfehle 
das zwar nicht gerne, aber für den Anfang ist das natürlich eine feine 
Sache.

von Lothar (Gast)


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Werner F. schrieb:
> Vielleicht kann man das auch mit einer Siemens S7 Steuerung oder einer
> Siemens Logo realisieren?

Ja sicher. Logo ist wohl die beste Lösung weil günstig. Die 
erforderliche Steuerart ist ein Kaskadenregler mit zwei PI

Draco schrieb:
> Vielleicht schaust du auch einfach mal in die Arduino Ecke

Da es wohl um Schalten von Netzspannung geht wäre dann ein fertiges 
Board anzuraten. Das hier ist Arduino kompatibel, günstig, und hat die 
erforderlichen analogen und digitalen Ein/Ausgänge:

http://www.exp-tech.de/mod-io

von Lurchi (Gast)


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Die Temperatursensoren liefern in der Regel keine 12 V Signale. Bei der 
Heizung sind eher PT1000 oder ähnliche üblich. D.h der Sensor einen 
Widerstand zwischen etwa 1000 und 1200 Ohm je nach Temperatur. Als 
Spannung misst man da eher zwischen 300 und 400 mV.

An sich ist das eine Aufgabe für einen µC. Da hat man in der Regel einen 
ADC intern im Chip, oft mit 10 oder 12 Bit Auflösung.

Wegen der möglichen Gefahren ist die Heizungsregelung aber nicht 
unbedingt das beste Projekt für den Anfang. Das System ist ich sehr 
träge so dass die Abstimmung des Reglers relativ lange braucht.


Zumindest für das lernen sollte man eher ein schnelleres System, etwa 
die Helligkeitsregelung mit Glühbrine nutzen.

von Sebastian S. (amateur)


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Schlag die Seite (z.B. bei Conrad im Katalog) geh' ein paar Meter zurück 
und nimm einen Wurfpfeil.

Mit Ausnahme des Eingangsspannungsbereiches ist das exakt 08/15. Da 
kommst Du wohl um eine Pagelanpassung nicht herum.

Welch' exotisches Dingsbums liefert denn, temperaturabhängig, nix bis 
zwölf Wolld?

von 1N 4. (1n4148)


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von Jobst Q. (joquis)


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Nimm einen Raspberry Pi, A+ oder Zero reicht aus und braucht wenig 
Leistung. Für die Temperatursensoren die 1wire-Sensoren DS1820 oder 
ähnlich.
Die Software ist im Raspbian schon enthalten. So sparst du dir 
AD-Wandler.
Anleitungen gibt es im Internet reichlich. ZB:

http://www.kompf.de/weather/pionewiremini.html

von Jobst M. (jobstens-de)


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Werner F. schrieb:
> Fertige Heizungssteuerungen gibt es zwar, aber keine die das kann was
> ich möchte. Und die Steuerungen die das auch nur ansatzweise können,
> kosten weit über 1000€.

Schon mal bei Resol geschaut?
ca. 1/3 Deiner 1000€


Gruß

Jobst

von MaWin (Gast)


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Werner F. schrieb:
> Kennt jemand sowas?

Aus der Beschreibung geht nicht hervor, welche Art von Ausgang der DAC 
haben soll: 8 bit parallel, seriell, SPI oder I2C Interface.

Werner F. schrieb:
> Ein Rechner muss natürlich daher. Ich dachte da an einen Rechner mit 8
> Bit im Eingang und 8 Bit am Ausgang.

Ach, das ist kurzsichtig. Kein Display ? Keine Tasten zum Einstellen ? 
Oder denkst du bei Rechner an einen ganzen PC mit Keyboard und 
Bildschirm ?

Die Rechenleistung, die ein Heizungsregler bringen muss, ist minimal, 
heute reicht dafür ein Arduino mit 2 x 16 Zeichen LCD und 6 Tasten 
drauf. Der grösste Teil des Programms geht für die benutzerfreundliche 
Eingabe drauf. Ein Arduino erfasst deine analog und Schaltdignale direkt 
und steuert Pumpen etc. über angestöpselte Relais "shields" an. Viele 
Leute wollen heutzutage aber ihre Heizung oer WLAN vom Smartphone aus 
beobachten, manche auch steuern.

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


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Jobst Q. schrieb:
> Einen AD-Wandler, der direkt mit 12V Eingangsspannung arbeitet, wirst du
> kaum finden, da Digitalschaltungen mit höchstens 5 V betrieben werden.

Das ist Unsinn. Zum einen hat die Eingangsspannung nicht grundsätzlich 
etwas mit der Spannungsversorgung der Digitalseite eines AD-Wandlers zu 
tun, und zum anderen gibt es mittlerweile durchaus etliche Analog-ICs 
mit zulässigen Eingangsspanungen außerhalb der 
Versorgungsspannungsgrenzen, z.B. Differenzverstärker für 
High-Side-Messungen.

Zwei (u.a.) AD-Wandler mit einem Eingangsspanungsbereich von -12,5V bis 
+12,5V findet man hier (ohne Bewertung für der Eignung für den konkreten 
Eingangszweck):

http://www.ti.com/product/amc7832
http://www.ti.com/product/amc7836

: Bearbeitet durch User
von Jobst Q. (joquis)


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Andreas S. schrieb:
> Zwei (u.a.) AD-Wandler mit einem Eingangsspanungsbereich von -12,5V bis
> +12,5V findet man hier (ohne Bewertung für der Eignung für den konkreten
> Eingangszweck):
>
> http://www.ti.com/product/amc7832
> http://www.ti.com/product/amc7836

Und die 64HTQFP Gehäuse sind auch optimal für Anfängerprojekte. Dann 
doch lieber zwei Widerstände als Spannungsteiler.

von Hp M. (nachtmix)


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Andreas S. schrieb:
> Zwei (u.a.) AD-Wandler mit einem Eingangsspanungsbereich von -12,5V bis
> +12,5V findet man hier

Da sind die Spannungsteiler eingebaut, also nichts wirklich neues:

The bipolar signal is scaled internally through a resistor divider so 
that it maps to the native input
range of the ADC (0-V to 2 × VREF). The input resistance of the scaling 
network is 175-kΩ.

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