Передача по эфиру цифровых данных и стабилизаторы напряжения Опции

[ZLOI]

Привет, постараюсь убить хотя бы одного зайца, потому что кого не спрошу все как-то помалкивают, даже преподаватели
Разработал интерфейсную часть устройства, передаёт данные с АЦП на компьютер.
В будущем потребуется поставить в устройство SD-карту. Но она от 3.3 вольта, а пик и датчик от 5В.
Причём датчик минимум от 5В, так что темы посадить всё на 3.3 отлетают. Соответственно я решил взять аккумулятор на 6В и стабилизаторы напряжения на 5 и на 3.3. Нашёл миллионы этих стабилизаторов, но какой выбрать даже не представляю. Подскажите на ваш взгляд "хорошие", т.е. сбалансированные. Не пожалею денег даже на импульсные, если хорошие.
Второя задача. USART и RS-232 это конечно здорово, почти как каменный топор Но в будущем датчиков будет много вешаться на "объект" и надо будет давать им команды без проводов. Скорость не сильно важна. Но хотя бы 1кб в секунду желателен. Чем подскажете уважаемые?

Сообщение отредактировал ZLOI - Jun 4 2007, 14:47

[zltigo]

потому что кого не спрошу все как-то помалкивают, даже преподаватели
....
Нашёл миллионы этих стабилизаторов, но какой выбрать даже не представляю.

А что им сказать, если они видят, что студент не может даже самостоятельно выбрать стабилизатор из готовых интегральных руководствуясь минимальнейшим набором критериев .

Подскажите на ваш взгляд "хорошие", т.е. сбалансированные.

Ага а в качестве критерия сбалансированости руководствоваться Вашими словами "Аккумулятор" неизвестной породы, "PIC" и "SD"....

[Mc_off]

Подскажите на ваш взгляд "хорошие", т.е. сбалансированные. Не пожалею денег даже на импульсные, если хорошие.

Для ваших целей импульсный - излишество. У линейных чаще всего одинаковая цоколевка, так что ставте любой, а припаяете тот, который купите (покупабельность - наверое самый важный критерий для разработчика - практика).

Второя задача. USART и RS-232 это конечно здорово, почти как каменный топор Но в будущем датчиков будет много вешаться на "объект" и надо будет давать им команды без проводов. Скорость не сильно важна. Но хотя бы 1кб в секунду желателен. Чем подскажете уважаемые?

Для передачи информации без проводов вероятно придется воспользоваться радио .

И тут вам все карты в руки. Задавайтесь диапазоном, протоколом обмена, модуляцией и т.п.

Или еще вариант. Поставте интерфейс Ethernet, а с него можно подключтьтся к WiFi и не думать о протоколах обмена в радиоэфире.

[ZLOI]

А что им сказать, если они видят, что студент не может даже самостоятельно выбрать стабилизатор из готовых интегральных руководствуясь минимальнейшим набором критериев .

Ладно, они не молчали, а сказали, что сами пользуются LM317 от 12В, но он греется как печка и
так не делай это глупо. А как умно не сказали.
Ладно, возьму LM317 и батарейку на 10В.

Для ваших целей импульсный - излишество. У линейных чаще всего одинаковая цоколевка, так что ставте любой, а припаяете тот, который купите (покупабельность - наверое самый важный критерий для разработчика - практика).

Т.е. разницы никакой почти нет?
Только как я понял Vin у LM317 должен быть на 3В больше Vout?

Для передачи информации без проводов вероятно придется воспользоваться радио .

Я это и подразумевал Но будет ли такая схема работать: USART с пика накладывается на какую-нибудь несущую, всё это к антенне, а на обратной стороне наоборот сигнал декодируется и в USART компа?

Или еще вариант. Поставте интерфейс Ethernet, а с него можно подключтьтся к WiFi и не думать о протоколах обмена в радиоэфире.

Хорошая идея! И можно будет сразу с датчиков инфу считывать. Надеюсь микросхемки не слишком дорогие.

Сообщение отредактировал ZLOI - Jun 5 2007, 13:44

[rezident]

ZLOI, у вас какая-то каша в голове. Погодите с радио, вы сначала с питанием разберитесь!
Стабилизатор нужно выбирать, исходя из требований нагрузки и входного напряжения. Какой ток нагрузки у вас? Какое входное напряжение? 6В аккумулятор наверное имеется в виду SLA (свинцовый с кислотным электролитом)? С чего вы решили что у него на клеммах всегда 6В будет? После зарядки у него не менее 6,5В. Но если вы хотите использовать его на полную емкость, то придется разряжать как минимум до 1,75В на банку, т.е. до 5.25В на клеммах. И стабилизатор LM317 для питания вторичной цепи 5В в этом случае не катит. Нужен LDO (Low Drop Out) стабилизатор.

[ZLOI]

ZLOI, у вас какая-то каша в голове.

Вы правы, слишком тороплюсь.

Погодите с радио, вы сначала с питанием разберитесь!
Стабилизатор нужно выбирать, исходя из требований нагрузки и входного напряжения. Какой ток нагрузки у вас?

В документации на Pic16F876A ток питания 4 мА, но это видимо, когда он ничего не делает поэтому берём по максимуму 250мА, больше через него нельзя пропускать. MAX232 - 10мА. SD карта - вроде 10мкА.
Вроде бы до пол ампера не доходит. Так и возьмём - 0.5А.

Какое входное напряжение?

На пик 5В, на SD - 3.3, на датчик 5В (хотя вообще можно 5-15, но не нужно)

6В аккумулятор наверное имеется в виду SLA (свинцовый с кислотным электролитом)? С чего вы решили что у него на клеммах всегда 6В будет? После зарядки у него не менее 6,5В. Но если вы хотите использовать его на полную емкость, то придется разряжать как минимум до 1,75В на банку, т.е. до 5.25В на клеммах. И стабилизатор LM317 для питания вторичной цепи 5В в этом случае не катит. Нужен LDO (Low Drop Out) стабилизатор.

Пока что пользовался обычной батарейкой. Вот и выбираю собственно источник питания и стабилизаторы. Что скажете?

[Mc_off]

Еще раз.

При выборе стабилизатора важно знать напряжение на входе этого стабилизатора.
Если разность напряжений на входе и выходе стабилизатора умножить на максимальный ток, то получится максимальная мощность. Вот собственно по этой мощности подбираете стабилизатор.

Я так понял у вас еще нет выбранного напряжения питания...
Что можно использовать? только батареи или сетевое напряжение имеется (тогда можно поставить стабилизированный блок питания...).

По поводу Eternet.
Тут я вижу два варианта:
1. Ставится только драйвер физичского уровня (RTL8201 или т.п.), а данные на него формируещь сам контроллером, при этом надо будет писать программу на конроллер для поддержки какого нибудь протокола (можно своего) и на компе для сбора данных (на уровне Ethernet).
2. Ставится что-то типа WIZNET он работает на уроне TCP и с программой на комп и на контроллер будет полегче.

По поводу радио. Не все так просто. Например, постоянная составляющая сигнала от UART не 0. Необходимо, например, проскремблировать или применить NRZ кодирование или мончестерское... вобщем избавиться от постоянной составляющей. Вот тогда с этим полезным сигналом можно работать дальше (есть готовые трансиверы типа BlueChip правда попса это, - ненадежно работает, т.к. очень дешовая схема).

Вообще радио - это не просто.

[rezident]

В документации на Pic16F876A ток питания 4 мА, но это видимо, когда он ничего не делает поэтому берём по максимуму 250мА, больше через него нельзя пропускать.

Ну вы, блин, даете! Сам по себе микроконтроллер даже на максимальной частоте не больше 15-20мА потребляет, если только вы не нагружаете его порты какими-нибудь светодиодами, например

MAX232 - 10мА. SD карта - вроде 10мкА.

SD 10мкА??? Видимо вы ее параметр токов утечки по входам и/или выходам посмотрели Я конечно не большой специалист по SD card, но ИМХО в режиме программирования она как минимум десяток мА просто обязана потреблять.

Вроде бы до пол ампера не доходит. Так и возьмём - 0.5А.

В общем 150мА вам за глаза хватит

На пик 5В, на SD - 3.3, на датчик 5В (хотя вообще можно 5-15, но не нужно)

Что за датчик-то? Может для него отдельный стабилизатор понадобится, особенно если он питается по длинной линии, а не стоит на этой же плате.
В общем советую вам TPS76150DBVT для питания 5В части и TPS76333DBVT для питания SD-card. Оба LDO стоят порядка 10-15 рублей каждый и широкодоступны. Для датчика пока непонятно что нужно.

Пока что пользовался обычной батарейкой. Вот и выбираю собственно источник питания и стабилизаторы. Что скажете?

Скажу что вам самому нужно определиться, носимый это прибор или стационарный? Если стационарный, то зачем батарейка? Запитайте от электрической сети, благо готовых AC/DC в продаже немеряно.

[AVL]

1. Ставится только драйвер физичского уровня (RTL8201 или т.п.), а данные на него формируещь сам контроллером, при этом надо будет писать программу на конроллер для поддержки какого нибудь протокола (можно своего) и на компе для сбора данных (на уровне Ethernet).

А MAC уровень?

Необходимо, например, проскремблировать или применить NRZ кодирование или мончестерское... вобщем избавиться от постоянной составляющей.

NRZ не избавляет от постоянной составляющей

[ZLOI]

Ну вы, блин, даете! Сам по себе микроконтроллер даже на максимальной частоте не больше 15-20мА потребляет, если только вы не нагружаете его порты какими-нибудь светодиодами, например

Ну да, где-то так 2 светодиода, АЦП и сам: 20+12+4 = 36мА

SD 10мкА??? Видимо вы ее параметр токов утечки по входам и/или выходам посмотрели Я конечно не большой специалист по SD card, но ИМХО в режиме программирования она как минимум десяток мА просто обязана потреблять.

очепятался, хотя в сан дисковой документации не указан ток, скорее потому что для разных карточек по разному.

В общем 150мА вам за глаза хватит

Да просто я прозапас люблю делать, не один пик покупаю, а сразу 4, хотя пользуюсь уже полгода одним

Что за датчик-то? Может для него отдельный стабилизатор понадобится, особенно если он питается по длинной линии, а не стоит на этой же плате.
В общем советую вам TPS76150DBVT для питания 5В части и TPS76333DBVT для питания SD-card. Оба LDO стоят порядка 10-15 рублей каждый и широкодоступны. Для датчика пока непонятно что нужно.

Датчик - это головная боль, у него вилка стоит 1000 рублей и продаётся только в одном месте в России

http://www.tehnekon.ru/article.php?uid=22&rid=1
Дело в том, что он очень подходит для нашей задачи.

Скажу что вам самому нужно определиться, носимый это прибор или стационарный? Если стационарный, то зачем батарейка? Запитайте от электрической сети, благо готовых AC/DC в продаже немеряно.

Вообщем, я тогда сразу скажу, что к чему.
Локомотивы в своём составе содержат роторные двигатели и массу крутящихся деталей. Чтобы локомотив не развалился на дороге, делают его плановый ремонт. Т.е. Раз в несколько месяцев с него снимают двигатели и проверяют, скоро ли они сломаются и есть ли какие-нибудь "симптомы".
Это плановая проверка оборудования, 60-80% таких проверок ложные (а сами проверки очень накладные). Существует проверка по физическому состоянию. Дело в том, что любое оборудование с подвижными частями издаёт соответствующую вибрацию, которую можно разложить в спектр частот и увидеть картину "здоровья" оборудования. Правильно работающие двигатели имеют примерно одинаковый спектр, при появлении поломок( смазка, подшипник и т.д.) появляются новые частоты или разбиваются старые, причём можно легко судить о характере поломки по новому пику частоты. Моя задача – сделать такую систему, чтобы на двигатель прикреплялись датчики, включались от пульта, компьютера или из-за превышения уровня вибрации и сохраняли данные на устройство хранения информации. Зачем это надо. Дело в том, что в электровозе человек умрёт от ЭМП и сидеть с датчиком, поэтому не сможет. Далее, эта система будет не только на ЖД, но и авиазаводе. Сам спектр одной детали имеет малое значения по сравнению со всей картиной и поэтому необходимо включать сразу несколько датчиков, отсюда и радио, но это только для стационарных станков.
Я живу в городе Шелехове, недалеко от Иркутска, и выбрал пик не от хорошей жизни, а потому что это единственный МК, который у нас продаётся. До августа надо сделать пробный вариант, чтобы получить договор на 800 000р и заказывать самое лучшее. Программа, анализирующая частоту, уже написана и прекрасно справляется со своей задачей, впрочем, надо будет научиться раскладывать не Фурье, а вейвлетами, но это не важно. В качестве устройства хранения я выбрал SD, потому что они имеют низкую цену, доступность, распространённый интерфейс SPI и большую информационную ёмкость. По датчику я уже скинул ссылку, но его мы выбрали, потому что он опять таки есть и он дешёвый, а Analog Device прекратили выпуск ADXL105 и подходящего дешевле 10 000 я не нашёл. Поджимающие сроки это причина перехода на RS-232, камень с USB я заказал, но не уверен, что он скоро будет, и я быстро изучу его.
Вот такие дела. И действительно больше 150-200мА мне не потребуется. А устройство должно быть мобильным, поэтому БП отпадают.

[K_AV]

ZLOI
Насчет каши в голове уже сказали - целиком поддерживаю и присоединяюсь.
С выбором комплектующих не ясно. Ты сейчас выбираешь "хоть что нибудь" для получения работающего макета, или уже пытаешься разрабатывать конечное изделие? Это очень разные подходы. Ты говоришь, что нашел "Нашёл миллионы этих стабилизаторов" - они тебе все доступны, или выбирать будешь все же из того, что есть поблизости? Телепатов тут нет.
Если питание батарейное - на первый план выходят вопросы экономии питания (тебе же надо, чтобы батарея не 10 минут работала? А ты о каких-то 150-200 мА говоришь). Для макета не слишком важно, но, видимо, в "основном" варианте схемы с линейными стабилизаторами лучше попрощаться. Видимо - и со светодиодами (они пока у тебя в схеме - самый потребляющий элемент, что ли?), как минимум - урезать им паек или включать мимо стабилизатора.
А в целом - учти, что направление вибродиагностики в технике развивается достаточно давно, и сделать свое лучше или хотя бы дешевле тебе не судьба (пока, во всяком случае). К авиатехнике с самоделкой всерьез тебя не подпустят, само собой. Как учебная задача в качестве курсового или даже диплома - годится.
Соотношение между "Договор на 800000 руб" и "Преподаватели не отвечают на вопросы" пока оставим за кадром.

[Ilya_z]

Пьезоакселерометры для измерения уровней вибрации бывают пассивные, т.е. вообще не требующие питания, есть с усилителями тем питание нужно, но ток потребления небольшой единицы ma.
А вообще на рынке достаточно много мобильных приборов, предназначенных для измерения и/или накопления данных вибродиагностики. Основная проблема в вибродиагностике на сегодня не в отсутсвии необходимых приборов(их немало и цены достаточно демократичны), а вот интерпритация данных это да, тут проблем полно и соответствующий софт стоит немалых денег.

[ZLOI]

ZLOI
Насчет каши в голове уже сказали - целиком поддерживаю и присоединяюсь.
С выбором комплектующих не ясно. Ты сейчас выбираешь "хоть что нибудь" для получения работающего макета, или уже пытаешься разрабатывать конечное изделие? Это очень разные подходы. Ты говоришь, что нашел "Нашёл миллионы этих стабилизаторов" - они тебе все доступны, или выбирать будешь все же из того, что есть поблизости? Телепатов тут нет.
Если питание батарейное - на первый план выходят вопросы экономии питания (тебе же надо, чтобы батарея не 10 минут работала? А ты о каких-то 150-200 мА говоришь). Для макета не слишком важно, но, видимо, в "основном" варианте схемы с линейными стабилизаторами лучше попрощаться. Видимо - и со светодиодами (они пока у тебя в схеме - самый потребляющий элемент, что ли?), как минимум - урезать им паек или включать мимо стабилизатора.
А в целом - учти, что направление вибродиагностики в технике развивается достаточно давно, и сделать свое лучше или хотя бы дешевле тебе не судьба (пока, во всяком случае). К авиатехнике с самоделкой всерьез тебя не подпустят, само собой. Как учебная задача в качестве курсового или даже диплома - годится.
Соотношение между "Договор на 800000 руб" и "Преподаватели не отвечают на вопросы" пока оставим за кадром.

1) Пытаюсь сделать работающий макет
2) В городе есть только LM317, его и возьму, но те, что посоветовали закажу в будущем.
3) Пока время работы не важно, нужно чтобы данные можно было перемещать на компьютер и хранить стационарно.
4) Со светодиодами попращаюсь, пока они нужны для отладки.
5) Насчёт лучше согласен, насчёт дешевле нет, но это и не важно, важно, чтобы мы уговорили ЖД это купить.
6) К авиатехнике может и нет, а к диагностике движков да, это не относится к самолётам. И денег здесь почти не будет. 4 штуки надо всего.
7) Преподаватели к этому не имеют отношение, мне предложили заняться темой в лаборатории тех. диагностики и помимо меня там ещё несколько человек.

Пьезоакселерометры для измерения уровней вибрации бывают пассивные, т.е. вообще не требующие питания, есть с усилителями тем питание нужно, но ток потребления небольшой единицы ma.
А вообще на рынке достаточно много мобильных приборов, предназначенных для измерения и/или накопления данных вибродиагностики. Основная проблема в вибродиагностике на сегодня не в отсутсвии необходимых приборов(их немало и цены достаточно демократичны), а вот интерпритация данных это да, тут проблем полно и соответствующий софт стоит немалых денег.

Проблема в том, что для наших задач: +-5g(30) и 5Гц-10кГц полоса они стоят минимум 6000 для одного направления, в основном всё от 12000 до 40000.
А программа подходит не всякая, потому что подшипники в США положим делают другие. Более того для каждого отдельного вида подшипников характерны разные пики для одной и той же поломки. Базу поломок мы забили, данные снимаем СК-1100 от технокона, но у приборчика функциональность хромает:
работает с COM-портом, дисплей светодиодный, хотя можно было поставить ЖК, в сеть несколько приборов не объеденить, зато разъём 1000 р стоит, вот молодцы

Сообщение отредактировал ZLOI - Jun 7 2007, 15:21

[K_AV]

ZLOI
По спецификации твой PIC работоспособен при питании от 2 до 5,5 В, поэтому его можно посадить на одно питание с карточкой SD (3,3 В). Драйверы линии для RS232 тоже существуют с номинальным напряжением питания 3,3 В (MAX3223 и др.). Вроде потребность в 5 В отпала? Датчик запитаешь от аккумулятора напрямую (ему ведь не обязательно от стабилизатора питаться? В крайнем случае - отдельный стабилизатор.). Если есть потребность еще больше разгрузить стабилизатор - то и светодиоды тоже напрямую (лучше через транзисторные ключи ими управлять в этом случае).
Теперь оценивай потребляемый ток своего изделия от стабилизатора (только лапоть поменьше выбери, не округляй 50 мА до 500). И можно выбирать собственно стабилизатор. Если у тебя соображений не хватит выбрать стабилизатор по 3 параметрам (Uвх.макс, Uвых, Iнагр) - я в сомнении, стоит ли еще что-то обсуждать. Рассеиваемая мощность для линейного (Uвх - Uвых)хIнагр.
Ток, потребляемый PIC-ом - собственный при питании 3,3 В не более 5 мА на максимальной частоте 20 МГц, плюс выходные токи портов, если они будут сколь-нибудь заметные. Меньше частота - меньше ток.
Насчет "без проводов" и радиоканала. Неясно, сможет ли что-либо простое работать в условиях электромагнитных помех внутри электровоза. Вполне может оказаться, что только провода, причем с жестким экранированием. Правда, сам в электровозах не лазил, спорить не буду.

[ZLOI]

ZLOI
По спецификации твой PIC работоспособен при питании от 2 до 5,5 В, поэтому его можно посадить на одно питание с карточкой SD (3,3 В). Драйверы линии для RS232 тоже существуют с номинальным напряжением питания 3,3 В (MAX3223 и др.). Вроде потребность в 5 В отпала?

Спасибо за совет.
Идея пересадить всё, что можно на 3.3 мне понравилась спасибо. Правда MAXа такого у нас нет.

Датчик запитаешь от аккумулятора напрямую (ему ведь не обязательно от стабилизатора питаться? В крайнем случае - отдельный стабилизатор.). Светодиоды - тоже (лучше через транзисторные ключи ими управлять в этом случае).
Теперь оценивай потребляемый ток своего изделия от стабилизатора (только лапоть поменьше выбери, не округляй 50 мА до 500). И можно выбирать собственно стабилизатор. Если у тебя соображений не хватит выбрать стабилизатор по 3 параметрам (Uвх.макс, Uвых, Iнагр) - я в сомнении, стоит ли еще что-то обсуждать. Рассеиваемая мощность для линейного (Uвх - Uвых)хIнагр.
Ток, потребляемый PIC-ом - собственный при питании 3,3 В не более 5 мА на максимальной частоте 20 МГц, плюс выходные токи портов, если они будут сколь-нибудь заметные. Меньше частота - меньше ток.

Стабилизатор я взял LM317LZ потому что ток питания у него всего 100мА и он продаётся даже у нас.
Вроде положенные 3,3 выдаёт и не греется.

У меня теперь два стабилизатора один выдаёт 3.3, другой 5 для датчика.
XTAL 4МГц и потребляемый ток PICa 1мА.

Насчет "без проводов" и радиоканала. Неясно, сможет ли что-либо простое работать в условиях электромагнитных помех внутри электровоза. Вполне может оказаться, что только провода, причем с жестким экранированием. Правда, сам в электровозах не лазил, спорить не буду.

Радиоканал необходим для диагностики на алюминиевом и авиационном, в электровозах напряжения 1.5 кВ, поэтому датчики даже проводами связывать не буду, чтобы синхронизировать (да и разрешения не получу). Они будут срабатывать по таймеру или по превышению уровня вибрации.
Тут уже была хорошая идея про Wi-Fi всё таки надо и с новыми технологиями дружить (А мне и со старыми не помешает ) Ладно всем спасибо за советы и т.д. я нашёл решения проблем. Всего хорошего.