Hallo liebe Forengemeinde, Ich bin Entwickler in unserem kleinen Startup und möchte eine Steuerung designen. Leider haben wir kaum Geld um diese Dienstleitung von einer Firma einzukaufen. Zu mir: Ich habe Elektroniker gelernt und Wirtschaftsingenieur Fachrichtung Elektrotechnik studiert. Bin also ein halber Elektroingenieur. Platinen layouten, Löten (SMD oder THT) und ein bisschen programmieren (Überwiegend für Arduino Projekte) ist kein Problem. Aber aktuell bin ich an einem größeren Projekt für unser Startup dran und das ist für mein aktuelles Können eine Nummer zu groß. Daher wollte ich euch um Rat fragen, da ich bisher nur mit fertigen Komponenten ( z.B. Arduino Nano Controller) gearbeitet habe und nie eine Steuerung zusammenstellen musste. Ich suche jemanden, der mir hilft eine Steuerung zusammenzustellen. Das spätere Platinenlayout würde ich wahrscheinlich selbst hinbekommen. Ich brauche Hilfe beim Anschließen der Komponenten und weiß auch nicht, was zusätzlich für Komponenten (Widerstände, Stützkondensatoren, etc.) benötigt werden. Es wurden soweit alle Komponenten rausgesucht. Zur Übersicht schreibe ich hier nur die grobe Bezeichnung hin. Folgendes soll die Steuerung beinhalten: - STM32 CPU - 16MB (oder höher) Flash Speicher (SPI) - 2 H-Brücken (die per PWM jeweils ein Peltiere-Element ansteuern) - Laderegler für einen 3,7V 2000mAh LiPO Akku - Spannungsregler um auf 5V bzw. 3,3V Versorgungsspannung zu gelangen - Micro-USB Anschluss (zum Laden und UART-Programmieren der Steuerung) - Taster zum einschalten bzw. aufwecken aus dem Standby (GPIO) - WS2812B RGB-Status-LED (GPIO) - ein Bluetooth Modul (I2C) - alles was sonst noch nötig ist (Widerstände, Kondensatoren, etc.) An die Steuerplatine angeschlossen werden soll: - 3,7V 2000mAh LiPO Akku per 2poliger JST-Stecker - 2x ein Peltiere-Element (3V, 2A) + je 2 SHTC1-Sensoren pro Element (I2C) über je einen 6-poligen JST-Stecker. - 4-poliger JST-Anschluss für ein Nextion 2,8" Touchscreen-Display (UART) über das die Steuerung angesprochen wird. Zum Programmieren haben wir einen Informatik-Master-Studenten. Aber der braucht erstmal die Hardware. Ich habe mir gedacht, dass man evtl. per Teamviewer meinen Bildschirm teilt und einfach mal 2-3 Stunden mit Knowhow und Nerven gemeinsam mit mir die Komponenten zusammenstellt und verbindet. Aktuell nutze ich EASYeda und würde darüber auch gleich die Platine herstellen und bestücken lassen. Ich kann aber auch Eagle oder andere Tools nutzen. Vielleicht gibt es ja jemanden der Zeit und Lust hat und mir helfen möchte. Ich würde mich auch erkenntlich zeigen und ein kleines Dankeschön verschicken. Ich kann auch noch anbieten, dass ich meine CAD-Künste spielen lasse und demjenigen auch mal was nicht-elektronisches designe und ausdrucke. Ich verfüge nämlich über einen FDM- und SLA-Drucker. Ich glaube da wird man sich schon einig ;) in diesem Sinne einen guten Rutsch und danke im Voraus :) Liebe Grüße Andre
Andre S. schrieb: > Ich habe mir gedacht Das wird so nichts. Ihr wollt ja nicht nur basteln, sondern auch verkaufen. BlueTooth ist Funk, und das macht die Sache am schwierigsten, denn es muss den RED Vorschriften für CE genügen und in einem Labor getestet werden. Das kostet Geld für das Labor (ca. 5000 EUR pro Iteration) und Lizenz für BT (ca. 2500 US$). Dann braucht der SHTC1 1.8V aber ihr habt nur 5 und 3.3V. Apropos 3.3 und 5V: aus LiIon bedeutet das rauf und runterwandeln, mit Schaltreglern, und das neben BlueTooth. Dabei läuft der Peltier direkt vom Akku und der Sensirion von 1.8V. Das Display müsste man wenigstens nur hochwandeln, aber überlegt, ob euer Produkt wirklich im 1000 US$ Range ist, um so ein teures Display zu bezahlen. Selbst der WS2812 ist zu teuer wenn man einen uC mit 3 übrigen Anschlussen hat an den man R, G und B LED direkt (über Vorwiderstand) anschliessen kann. Dann mag ein Peltier kein PWM, ihr braucht Spulen zur Glättung des Stromes. Andre S. schrieb: > Das spätere Platinenlayout würde ich wahrscheinlich selbst hinbekommen Gerade das ist die Stelle, an der sich entscheidet, ob das Produkt, welches mittlere Ströme bei geringen Spannungen schnell per PWM schaltet und BT funkt und einen uC schnell mit einem Display sprechen lässt, zulassungsfähig wird oder nicht, also EMV einhält. Du kannst davon ausgehen, dass die Eval-Boards, die du bisher zusammengesteckt hast, das nicht taten. Und statt dem übel einzulötenden SHTC1 würde ich mich nach was kostengünstiger verbaubaren umsehen. Micro-USB nicht bloss als Stromversorgung sondern auch programmieren bedeutet, die Datenleitungen ESD sicher abzublocken. Andre S. schrieb: > Ich brauche Hilfe beim Anschließen der Komponenten Gerade das ist das allerkleinste, man kann es nichtmal Problem nennen, sondern es ergibt sich von selbst. Also: es geht um deutlich mehr, als mal erklären, welcher Stecker wo rein kommt. Auch z.B. die Überlegung, wie der Schaltung der Strom aus dem Akku ein und ausgeschaltet wird. Manchen Spannungswandler kann man zwar abschalten, aber nicht vom dahinter befindlichen wieder anschalten
Hallo MaWin, danke für deine Antwort. Natürlich ist es im Nachhinein wieder mehr Arbeit als ich denke. Aber es ändert ja nichts daran, dass ich es entwickeln möchte/muss. Die Information zur Bluetooth Lizenz war mir z.B. unbekannt und macht es mal wieder komplizierter. Unter diesen Umständen würden wir auf die Bluetooth Schnittstelle verzichten und den internen Speicher vergrößern. Das Thema Display: Ja, es ist etwas teurer, aber dafür im Handling recht einfach. Es würde mich noch mehr überfordern ein entsprechendes anderes Display einzubauen, denn bei Nextion lässt sich über den Explorer eine ordentliche GUI erstellen und ich wüsste nicht, wie ich das mit einem günstigeren Touch-Display bewerkstelligen soll. Ich weiß nicht, welche Kosten beim WS2812 noch dazukommen, aber der Einzelpreis war bei mir 0,06€. Das ist einer der kleinsten Posten. Wenn PWM bei höheren Strömen (Peltiere-Elemente sind extern über ein Kabel angeschlossen) entsprechende Probleme bezüglich EMV macht, bin ich gerne für alternativen offen. Deswegen wende ich mich ja an das Forum. Ich lerne gerne dazu :) und ja, bei den bisherigen Prototypen lief es mit PWM und Peltiere-Element ganz gut. Zum Thema Akku und Schaltung. Es kommt natürlich noch ein Hauptschalter rein. Das hatte ich vergessen zu erwähnen. Nichtsdestotrotz möchte ich dieses Projekt umsetzen. Wir haben ein Gründerstipendium und könnten eine EMV-Prüfung als "Beratung" über unser Stipendium finanzieren. Leider sind Entwicklungskosten darüber nicht finanzierbar, da ich ja der Entwickler bin^^
Ich will das nicht verallgemeinern, aber ich habe das ein oder andere Nextion Display im Einsatz. Die sind an sich sehr benutzerfreundlich, allerdings haben zumindest 2 von von meinen Displays die unangenehme Eigenschaft sich nach ein paar Tagen Laufzeit aufzuhängen. Zu den Peltiere-Elementen kann ich dir aus eigener Erfahrung sagen, dass die je nach Ansteuerung ordentlich abstrahlen können. Außerdem ist der Wirkungsgrad mit reinem PWM sehr schlecht. Wenn du das vernünftig machen willst wirst du einen bidirektionalen konstant Strom Treiber brauen wollen, der möglichst wenig Stromripple hat. Ich hatte das damals schlussendlich mit GAN FETs gemacht, da nur sehr wenig Platz zur Verfügung stand und das Layout ist da mitunter sehr kritisch. Ohne Erfahrung wirst du da den ein oder anderen Prototyp einplanen müssen.
Hallo Andre, ihr solltet erstmal ein richtiges Lastenheft / ein Spec schreiben statt schon Komponenten auszuwählen. Da sollte dann u.a. auch beschrieben sein, an welchen Kundenkreis (B2B oder B2C) das in welchen Stückzahlen auf welchen Märkten (EU, USA,...) verkauft werden soll. Daraus ergibt sich dann z.B., welche Tests und Zulassungen erforderlich sind. Wenn ihr schon für die externe Vergabe der Schaltplanerstellung kein Geld habt, werdet ihr mit dem Projekt scheitern. Wie MaWin schon ausgeführt hat liegen die wirklichen Herausforderungen und Kostentreiber ganz wo anders. Unterm Strich ist es wahrscheinlich am Ende günstiger, wenn ihr die Hardware komplett extern vergebt an jemanden, der entsprechende Erfahrung mitbringt. Die Software wird dann noch anspruchsvoll genug. Da sollte man sich auch nicht auf einzelne Studenten verlassen, sonst ist nachher niemand da, der das Projekt warten kann. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Noch ein paar Kosten punkt: - USB Vender ID, die gibt es meines wissens auch nicht umsonst auser der IC hersteller stellt dir eine Product ID unter seiner VID zur verfügung. (eigentlich nicht mehr zulässig. aber die Meisten IC hersteller haben ihre VID noch zu alten konditionen erworben wo das noch möglich war.) - Die notwendigen Normen die das Prdodukt für die CE Einhalten soll. EMV RED ROS / REACH (das ganze ist natürlich abhängig vom ziel markt. USA / Asien sehen hier ganz anders aus) - "Funktionale sicherheit" (ich hoffe es ist der richtige begriff) ich weiss jetzt nicht ob das für euch zutrefend ist. Es geht um gefährdungen die von dem Gerät ausgehen können. z.B. Quetschungen, Blendungen, Verbrennungen, ... Beispiel ein Gerät mit einem leistungstarten UV Leuchtmittel: Es darf keine UV strahlung aus dem Gerät austreten. Auch nicht wenn das Gerät im laufenden betrieb geöffnet wird. -> zusätzliche sensoren am gehäuse, der das leuchtmittel über eine elektronik schaltung ausschaltet. Das über software zu lösen ist keine gute Idea damit würde die Software eine neue anforderung bekommen -> Funktionale sicherheit und das will keiner wirklich haben. STM32: die gibts von M0 bis A5+M5 von 60Mhz bis 800Mhz, ... LCD und Toch da gibts auch was von ST -> TouchGFX heist das glaube ich. Hab damit noch nicht selber gearbeitet aber für eineige Disco boards gibt es beispiele. bedeutet aber auch du brauchst mindestens einen M3 oder M4 mit etwas SD Ram.
Für Euch geht es es wohl erstmal darum einen Demonstrator herzustellen, richtig? Mein Vorschlag: https://os.mbed.com/platforms/ST-Discovery-F746NG/ Das Board kostet fertig bei Mouser 50€. Damit ist erstmal ein Großteil Deiner Probleme gelöst. Davon orderst Du eines für Dich und eines für Deinen Informatiker, der mit der Software, die es dafür gibt, schonmal einen Dummy bauen kann, während Du die Anbauteile anklemmst. Dieses Board ist komplett mit Schaltplan und Layout dokumentiert und dazu gedacht, nachgebaut zu werden. https://www.st.com/en/evaluation-tools/32f746gdiscovery.html Wenn das alles funktioniert, dann gehst Du zu einem Profi, zeigst ihm Deinen Aufbau und Deine Pläne und lässt Dir dann ein Board für die Serie designen, wo dann nur das drauf ist, was Du tatsächlich brauchst. fchk
Andre S. schrieb: > Zum Programmieren haben wir einen Informatik-Master-Studenten. Aber der > braucht erstmal die Hardware. Noch ein Tip: Achte auf jeden Fall streng auf eine saubere, und vor allem verständliche und vollständige Dokumentation. Ansonsten ist eure Arbeit umsonst, sobald er nicht mehr zu euch arbeiten kommt und der nächste fängt von vorne an. Andre S. schrieb: > in diesem Sinne einen guten Rutsch Dito.
Frohes Neues, vielen Dank für die vielen (ernüchternden) Informationen. Jetzt wissen wir, welche Hürden uns noch so erwarten. Finanziell ist in nächster Zeit eh nicht an eine Produktion/Verkauf zu denken. Markt wäre ausschließlich Deutschland (später evtl. EU). Ich bräuchte aber nichtsdestotrotz erstmal einen funktionierenden Prototypen. Ein Lasterhaft wurde schon erstellt. Ob es der Norm entspricht, können wir leider nicht sagen, da es unser erstes ist. Daher frage ich, trotz bedenken bezüglich EMV und der noch fehlenden Lizenzen für USB und Bluetooth, ob jemand Interesse hätte an diesem Projekt zu helfen. Mit freundlichen Grüßen André
Andre S. schrieb: > Nichtsdestotrotz möchte ich dieses Projekt umsetzen. Wir haben ein > Gründerstipendium und könnten eine EMV-Prüfung als "Beratung" über unser > Stipendium finanzieren. Leider sind Entwicklungskosten darüber nicht > finanzierbar, da ich ja der Entwickler bin^^ Ja, Echt blöd wenn man Entwickler ist und nicht entwickeln kann. Und das auch noch im 3 Mann Startup. Wenn jetzt noch euer Student nicht programmieren kann passt ja alles zusammen. Und dafür werden Fördergelder rausgehauen? Ja danke!
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