Hallo, ich bin absoluter Anfänger im Bereich µC, Sensoren usw. Für eine Software die ich Programmieren will, brauche ich allerdings die Daten eines Beschleunigungssensor. Ich habe mir das so vorgestellt, dass ich mir einen Beschleinigungssensor, ein WiFi- oder Bluetooth Modul und sonstige Komponente auf einer Platine löte. Im Endeffekt sollen die Daten die der Beschleunigungssensor misst, Wireless an meinem PC und damit an meiner Software geschickt werden, welche die Daten dann weiter verarbeitet. -- Wichtig: Einen fertigen Mikrocontroller wie den Arduino usw. will ich unbedingt vermeiden! -- Hat jemand eine Ahnung wie? Danke euch im Voraus.
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Im Grund machst du nichts anderes, als einen Arduino (jaja. Weiterlesen!) mit Bluetooth und Sensor auszustatten. Dazu gibt es tausende sehr gute Beispiele. Um davon weg zur eigenen Platine zu kommen, kannst du dir von allen Einzelteilen die Schaltpläne besorgen und sinnvoll kombinieren. Wenn du keinen "fertigen" Controller möchtest wird es allerdings bei Bluetooth/WLAN schwierig. Da brauchst du einen Controller mit 2,4GHz RF Interface. Denn auf den Modulen läuft immer ein großer Firmware-Blob der sich um die ziemlich komplizierten Stacks kümmert und über ein "dummes" Interface mit deinem Controller redet. Das alles in einen eigenen Controller zu gießen kostet dich locker Jahre.
Suchst du so etwas?: https://www.aliexpress.com/store/product/Nrf51822-LIS3DH-Bluetooth-Module-CJMCU-8223-Bluetooth-acceleration-module/1630603_32821873481.html
Danke euch für eure Antworten. Ein Mikrocontroller kommt für mich leider nicht in Frage. Ich brauche das Teil so klein und kompakt wie möglich. Dass was @MEMS-Matic gepostet hat sieht für mich nach dem aus, was ich suche. Hoffe ich zumindest. Allerdings stellen sich mir als Anfänger nun folgende Frage: 1. Braucht das Teil keine Batterie? Muss man die extra bestellen und die da irgendwie dran löten? 2. Wenn die Bluetooth Verbindung mit meinem PC hergestellt wurde, möchte ich die Daten in meiner eigenen Software auslesen und verwenden. Gibt es dazu irgendwelche Bibliotheken in C# oder Java, die dafür gedacht sind?
Jan B. schrieb: > 1. Braucht das Teil keine Batterie? Mit Luft und Liebe kannst du das nicht betreiben. Die Versorgungsspannung - wie hoch die sein muss, wird man rausfinden müssen - schließt man zwischen den Anschlüssen "VCC" und "Gnd" an.
Wie wäre es mit einem alten Handy? Hat einen Beschleunigungssensor + Bluetooth + Akku. Du musst nichts löten und es funktioniert von der HW sofort. Du musst nur noch die richtige App finden und installieren der die Beschleunigungssensor Daten per Bluetooth sendet. Dann noch ein Programm in C#. Wenn es gut läuft brauchst du nur den normalen Serial Port benutzen. Alternativ hatte TI auch mal solche Eval Boards wo auch schon alles drauf war: https://www.digikey.de/product-detail/de/texas-instruments/CC2650STK/296-38831-ND/5130740?utm_adgroup=Development+Boards%2C+Kits%2C+Programmers&mkwid=s8MYYhVtO&pcrid=259331577815&pkw=&pmt=&pdv=m&productid=5130740&slid=&gclid=Cj0KCQjww8jcBRDZARIsAJGCSGthmymJZSlpRSbYMHXx-sEEyG6DtqvW6PnPqHJYtkOxBKEFG9JWLs8aAgPCEALw_wcB Bin mir aber nicht ganz sicher ob die einen Com Port nutzen oder was anderes.
> Ein Mikrocontroller kommt für mich leider nicht in Frage. > Dass was @MEMS-Matic gepostet hat sieht für mich nach dem aus, was ich > suche. ..im NRF51822 ist aber auch ein Mikrocontroller drin. Wenn Du einen solchen unbedigt vermeiden willst wirst Du wohl um was FPGA-artiges nicht herumkommen. Nix für ungut.
Jan B. schrieb: > Einen fertigen Mikrocontroller wie den Arduino usw. will ich unbedingt > vermeiden! Ein Arduino ist kein Mikrocontroller, sondern eine komplette Umgebung mit "IDE", Softwareumfeld und funktionsfähigen Boards einschließlich Bootloader. Der Mikrocontroller auf vielen kleineren Arduino Boards ist ein ATmega328 (oder Verwandter) von Atmel (jetzt MicroChip).
N. M. schrieb: > Wie wäre es mit einem alten Handy? > Hat einen Beschleunigungssensor + Bluetooth + Akku. Jan B. schrieb: > Ich brauche das Teil so klein und kompakt wie möglich.
Jan B. schrieb: > ich bin absoluter Anfänger im Bereich µC, Sensoren usw. Das ist nichts schlimmes, selbst ich war das mal. Wenn ich mir deine Posts aber so durchlese, gewinne ich den Eindruck, dass du keine Ahnung von dem hast, was du das schreibst. Mache dich erstmal mit den Grundlagen vertraut. Dafür ist so ein Projekt aber mindestens 2 Nummern zu hoch. > Ein Mikrocontroller kommt für mich leider nicht in Frage. Ich brauche > das Teil so klein und kompakt wie möglich. Was soll es denn genau werden? Immer diese Salamitaktik. Hast du überhaupt eine Vorstellung, wie die Daten vom Sensor zum Bluetooth- oder WLAN-Modul kommen sollen? Da deine Anwendung natürlich auch eine Spannungsversorgung benötigt, ist die Größe eines µCs nebensächlich (falls es um die mechanische Größe geht). Ein WLAN-Modul hat eine ziemlich hohe Leistungsaufnahme, bei Bluetooth sieht es etwas besser aus. Wie lange soll die Baugruppe jeweils mit einer Akku-Ladung in Betrieb sein? Wie groß soll es wirklich sein (Maße). So klein wie möglich ist keine sinnvolle Angabe... > Ich habe mir das so vorgestellt, dass ich mir einen > Beschleinigungssensor, ein WiFi- oder Bluetooth Modul und sonstige > Komponente auf einer Platine löte. Willst du eine Platine selber erstellen und die Chips da drauf löten oder soll es nur eine Lochrasterplatine werden, wo du einzelne Module drauf lötest? Letzteres widerspricht aber deiner Aussage "so klein wie möglich". Wenn es eine eigene Platine werden soll, wie gut kannst du BGA oder QFN löten?
Jens schrieb: > Ein WLAN-Modul hat eine > ziemlich hohe Leistungsaufnahme, bei Bluetooth sieht es etwas besser > aus. Wie lange soll die Baugruppe jeweils mit einer Akku-Ladung in > Betrieb sein? Wie groß soll es wirklich sein (Maße). So klein wie > möglich ist keine sinnvolle Angabe... Witzig. Einen Faktor von 150-200 (NRF51822 BLE zu ESP8266 WLAN) als "etwas besser" zu bezeichnen, ist schon ein wenig irreführend...
Andreas Müller schrieb: > Witzig. Einen Faktor von 150-200 (NRF51822 BLE zu ESP8266 WLAN) als > "etwas besser" zu bezeichnen, ist schon ein wenig irreführend... Ich sehe da höchstens Faktor 10 (10mA zu 70mA).
Andreas B. schrieb: > Ich sehe da höchstens Faktor 10 (10mA zu 70mA). Du hast vergessen, dass der ESP8266 sich schon gerne mal 350mA genehmigt, wenn auch nicht als Mittelwert. Trotzdem muss man das mindestens in Form eines ausreichend großen Pufferkondensators berücksichtigen, was den Zielvorgaben des TO widerspricht. Jan B. schrieb: > Ich brauche das Teil so klein und kompakt wie möglich.
Wolfgang schrieb: > Du hast vergessen, dass der ESP8266 sich schon gerne mal 350mA > genehmigt, wenn auch nicht als Mittelwert. Genau dieser ist aber interessant. Die Spitzenströme sind beim NRF51822 BLE ja auch nicht angegeben. > Trotzdem muss man das > mindestens in Form eines ausreichend großen Pufferkondensators > berücksichtigen, was den Zielvorgaben des TO widerspricht. Nein, man braucht nur einen guten Spannungsregler, aber dieses Thema wurde hier schon diskutiert. Bei so klein wie möglich würde ich aber auch den NRF51822 BLE präferieren, aber meinen Eindruck nach ist der TO weit davon entfernt, die Kenntnisse zu haben um so etwas zu entwickeln. Davon abgesehen, daß das: Jan B. schrieb: > Ich habe mir das so vorgestellt, dass ich mir einen > Beschleinigungssensor, ein WiFi- oder Bluetooth Modul und sonstige > Komponente auf einer Platine löte. dem so klein wie möglich widerspricht.
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Jan, vielleicht etwas fertiges ohne löten? Nintendo verbindet sein neueres Spielzeug mit BLE..
Andreas B. schrieb: > Genau dieser ist aber interessant. Die Spitzenströme sind beim NRF51822 > BLE ja auch nicht angegeben. Doch, sind sie. Das Manual/DB hat da ausführliche Tabellen drin. Ich messe[1] hier so um 10mA in der Spitze. Bei einer (nicht mehr vollen) CR2032 braucht man so 50-100µF zusätzlich um den Bedarf bei BTLE RF abzudecken. Das sind ein, zwei dickere MLCC SMD Kondensatoren. Die Datenblatt Angaben sind auch deswegen so kompliziert weil die ganze zusätzliche Peripherie ja auch noch Strom schlucken kann - die braucht man aber oft nicht (oder zumindest nicht zeitgleich zu RF). [1] Meßequipment hat nur ca. 1 kHz Bandbreite, höherfrequentes wird aber durch die o.g. Kondensatoren abgedeckt
Andreas B. schrieb: > Nein, man braucht nur einen guten Spannungsregler, aber dieses Thema > wurde hier schon diskutiert. Und der Spannungsregler schüttelt die Ladung so aus dem Ärmel? Wie soll das ohne Puffer zur Deckung des Spitzenstrombedarfs funktionieren?
Wolfgang schrieb: > Und der Spannungsregler schüttelt die Ladung so aus dem Ärmel? > Wie soll das ohne Puffer zur Deckung des Spitzenstrombedarfs > funktionieren? Die Spannungsquelle muß den Strom natürlich liefern. Wenn sie das nicht tut und man mit Kondensatoren versucht die benötigten Ströme zu liefern, ist das Pfusch. Jim M. schrieb: > Doch, sind sie. Das Manual/DB hat da ausführliche Tabellen drin. Ich habe jetzt nur Datenblätter mit Tabellen gefunden, wo für die jeweilige Peripherie die Ströme angegeben werden. Von Spitzenströme habe ich da nichts gelesen. Gib doch mal eine Link zu diesen ausfühlichen Datenblatt. > Bei einer (nicht mehr > vollen) CR2032 braucht man so 50-100µF zusätzlich um den Bedarf bei BTLE > RF abzudecken. dto.. Eine CR2032 ist offensichtlich für diese Anwendung unterdimensioniert.
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Andreas B. schrieb: > Die Spannungsquelle muß den Strom natürlich liefern. > Wenn sie das nicht tut und man mit Kondensatoren versucht die benötigten > Ströme zu liefern, ist das Pfusch. Dann guck dir mal an, wie ein Trafonetzteil mit Brückengleichrichter und Ladeelko funktioniert. Die Netzspannung bricht regelmäßig alle 10ms weg und der Elko liefert in dieser Zeit den Strom. Länger sind die Strompeaks beim ESP8266 auch nicht.
Wolfgang schrieb: > Dann guck dir mal an, wie ein Trafonetzteil mit Brückengleichrichter und > Ladeelko funktioniert. Da geht es auch nicht anders weil man von AC ausgeht. Schlechter Vergleich. Aber ich fang doch nicht an, Mini Batterien mit Elkos zu kompensieren. Zumal die Stromspitzen eines ESP erheblich steiler sind als die der AC des Netzes. Mit Elkos liefert man solche Spitzen nicht. Dann müssen noch zusätzliche Keramikkondensatoren parallelgeschaltet werden. 1nF, 10nF und 100nF damit das sauber funktioniert. Das ist mieses Schaltungsdesign.
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Andreas B. schrieb: > Aber ich fang doch nicht an, Mini Batterien mit Elkos zu kompensieren. Warum willst du die Stromlieferfähigkeit einer Batterie auf kurze Peak-Ströme auslegen, wenn Puffer schon erfunden wurden. Bei jedem µC kommt ein Abblockkondensator an die Versorgungs-Pins um kurze Strompeaks abzufangen. Sonst müsstest du sämtliche µC-Platinen ganz anders auslegen.
Wolfgang schrieb: > Bei jedem µC > kommt ein Abblockkondensator an die Versorgungs-Pins um kurze Strompeaks > abzufangen. Da habe ich gerade drauf gewartet. ;-) Dieser Abblockkondensator ist keinesfalls dazu da, um eine Stromquelle zu kompensieren. Es soll lediglich den Spannungsabfall kompensieren, der durch die induktive Zuleitung entsteht. Es geht hier um 12nH/cm und Ausgleichskapazitäten 10-100nF an den Vcc Eingängen der digitalen Bausteine. Und diese Strompeaks des ESP sind um einige Größenordnungen länger. Es sind nämlich Gruppen von Einzelpeaks, die durch ganze Schaltungsgruppen des ESP zustandekommen. Also alles andere als kurze Peakströme.
Andreas B. schrieb: > Und diese Strompeaks des ESP sind um einige Größenordnungen länger. µF-Kondensatoren enthalten auch einige Größenordnung mehr Ladung als nF-Kondensatoren. Das Prinzip bleibt das gleiche, egal ob der Strompeak wegen Leitungsinduktivität oder Stromlieferfähigkeit der Batterie nicht direkt geliefert werden kann, sondern nur im Mittel. Es gibt sogar Leute, die setzen Solarzellen zusammen mit Super-Caps ein, um Schaltungen zu versorgen. > Es sind nämlich Gruppen von Einzelpeaks, die ... Aaach nee
p.s. Vergleichen kannst du das mit den Stromversorgungsstrategien, wie sie beim Energy Harvesting verwendet werden.
Um es kurz zu fassen: Was soll das für einen Sinn machen, kleine Batterien mit Kondensatoren zu kompensieren, die größer sind als der eingesparte Raum durch die kleinere Batterie? Und das zu einem Preis der verringerten Zuverlässigkeit. Ich muß die Kapazitäten dann für den Worst case auslegen und mir dann Gedanken machen, daß diese Kapazitäten mit der (zu schwachen) Batterie ja irgendwann wieder nachgeladen werden müssen. Für mich ist das Murks. Wolfgang schrieb: > Vergleichen kannst du das mit den Stromversorgungsstrategien, wie sie > beim Energy Harvesting verwendet werden. Nein, hier ist die Zielsetzung eine andere. Da geht es auch nicht anders und ich gehe in diesem Fall die o.g. Kompromisse ein.
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Andreas B. schrieb: > Ich muß die Kapazitäten dann für den Worst case auslegen und mir > dann Gedanken machen, daß diese Kapazitäten mit der (zu schwachen) > Batterie ja irgendwann wieder nachgeladen werden müssen. So ein ESP8266 zieht im Mittel um die 70mA. Jetzt guck dir das Tastverhältnis der 350mA-Spitzen an und überlege dir, wieviel Zeit jeweils vorhanden ist, um den Kondensator nachzuladen, ohne den erforderlichen Batteriestrom wesentlich hochzutreiben. Insbesondere bei Alterung der Batterie wirst du dankbar sein, wenn es einen Puffer gibt. > Da geht es auch nicht anders und ich gehe in diesem Fall die o.g. > Kompromisse ein. Nur weil es da nicht anders geht, ist das doch kein Grund, so eine Strategie hier nicht einzusetzen.
Wolfgang schrieb: > So ein ESP8266 zieht im Mittel um die 70mA. Jetzt guck dir das > Tastverhältnis der 350mA-Spitzen an und überlege dir, wieviel Zeit > jeweils vorhanden ist, um den Kondensator nachzuladen, ohne den > erforderlichen Batteriestrom wesentlich hochzutreiben. Ich habe jetzt kein Oszi Bild des ESP zur Hand, aber wenn man 100uF dazu braucht, ist die Batterie definitiv zu klein. 100uF nachzuladen braucht mit einer Batterie die keine 200mA liefern kann, auch eine Weile. Und diese Batterie altert auch .... > Insbesondere bei > Alterung der Batterie wirst du dankbar sein, wenn es einen Puffer gibt. Nein, ich betreibe z.B. eine Wetterstation mit einem ESP problemlos seit >2 Jahren ohne Fehler mit einer solargespeiste LiIon 300mAh, ordentlichen 3V3 Regler und ohne Pufferelko (lediglich 100n an Vcc). Ich habe bei den ESPs noch nie Pufferelkos einsetzen müssen. Und wenn ich mir das ganze Gejammer in diversen Foren anschaue wie instabil der ESP doch sei, dann liegt das zu 99% an der Spannungsversorgung. Wolfgang schrieb: > Nur weil es da nicht anders geht, ist das doch kein Grund, so eine > Strategie hier nicht einzusetzen. Hier verdrehst Du was: In diesem Fall setze ich auch einen Pufferelko ein. Weil es da aufgrund der Randbedingungen eben nicht anders geht. Allgemein: Wenn ich Einfluß auf die Randbedingungen habe, dann ändere ich die Randbedingungen so, daß die Schaltung optimal läuft. Aber wir drehen uns im Kreis: Ich habe offensichtlich andere Prinzipien bei der Schaltungsentwicklung als Du.
Andreas B. schrieb: > Nein, ich betreibe z.B. eine Wetterstation mit einem ESP problemlos seit >>2 Jahren ohne Fehler mit einer solargespeiste LiIon 300mAh, > ordentlichen 3V3 Regler und ohne Pufferelko (lediglich 100n an Vcc). Ein LiIon-Akku ist nun wirklich auch niederohmig und kann den Strom locker direkt liefern. Gängige Quadkopter entladen ihren Akku auch mit 3C. Solange der TO sich nicht über das Einsatzszenario äußert (erforderliche Lebensdauer der Stromversorgung) kann man die Diskussion hier vielleicht auch abschließen. > Allgemein: Wenn ich Einfluß auf die Randbedingungen habe, dann ändere > ich die Randbedingungen so, daß die Schaltung optimal läuft. Ich bin zufrieden, wenn eine Schaltung optimal läuft - egal warum ;-)
Jedenfalls haben alle Beschleunigungs-Sensoren entweder analoge oder digitale Ausgänge mit serieller Übertragung. Kein fertiges Funkmodul wird damit direkt zurecht kommen. Du kommst nicht umhin, einen Mikrocontroller zwischen Sensor und Funkmodul zu platzieren und diesen dann auch selbst zu programmieren. Alle Funkmodule haben kurzzeitig eine recht hohe Stromaufnahme, ganz besonders Bluetooth und WLAN. Die kannst du mit normalen Knopfzellen nicht sinnvoll betreiben. Die Größe des Mikrocontrollers kann kein ernsthaftes Gegenargument sein, denn es gibt ganz normale Mikrocontroller ab ca. 1x2mm Kantenlänge im Handel. Zudem nützt das Sparen von Platz wenig, wenn der Akku um ein vielfaches größer ist. Ich empfehle Dir, ein bisschen Grundlagen zu lernen. Lies diese Bücher: http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/index.html Die ESP8266 Module (http://stefanfrings.de/esp8266/index.html) sind mit der Arduino IDE programmierbar. Sensoren mit seriellem Ausgang (SPI oder I²C) kannst du direkt ohne zusätzlichen Mikrocontroller anschließen. Deren Stromaufnahme ist allerdings eher hoch.
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