Hardware » Cablemeter

h1. Eval

h1. Overall design

* 4 x red+green LEDs for condition
* Restart button
* Iterate over the ADC channels and get Voltage level
* Self-Calibrating via MOSFET (shortcuit cable interface)
* draw 100mA. Why? Sonst habe ich keinen Spannungsteiler. Je mehr Strom desto hoeher der Spannungsabfall; optional via mosfet.; 3/0,1= 30 Ohm; 0,3W
* ADC loesst theoretisch auf "3 / 4096 = approx. 0,0007" Volt auf.
* Die Kabel haben AWG28, 212.9 Ohm/km, 1.4 A nach erde, 0.23 A versorgung
* 0,2129 Ohm/m; 1,0645 Ohm/5m; 2,129 Ohm/10m;
* https://de.wikipedia.org/wiki/E-Reihe#/media/Datei:E12_values_graph.svg
* Buzzer would be nice for indication; durchklingeln. Da werde ich lieber Multimeter nehmen. Ist aber kein Aufwand.
* PWM Output
* Pinsocket connected to wires to measure resistance/Voltage directly
* https://www.aeq-web.com/spannungsteiler-microcontroller-berechnen-und-dimensionieren/
* Spannungen einzeln schaltbar damit auch kurzschluesse detektiert werden koennen

h1. Schema

<pre>
3V
|
| | Cable
|-------------->ADC
| | 30Ohm
|
===

</pre>

h1. Theoretische Spannungen bei AWG28

"E-Reihe":https://de.wikipedia.org/wiki/E-Reihe#/media/Datei:E12_values_graph.svg

theoretically an device that draws 0,1A, 5V and 5m AWG28 cable:
U2=((5*50)/ (50+1,0645) ) = 4,8957691; that should work

theoretically an device that draws 0,5A, 5V and 10m AWG28 cable:
U2 = ( (5*10) / (10+2,129) ) = 4,1223514 V

theoretically an device that draws 0,1A, 3V and 5m AWG28 cable:
U2=((3*30)/ (30+1,0645) ) = 2,8971978; that should work; 3 - 2,8971978 = 0,1028022 V = 146 ADC steps

theoretically an device that draws 0,1A, 3V and 10m AWG28 cable:
U2=((3*30)/ (30+2,129) ) = 2,8012076

theoretically an device that draws 0,25A, 3V and 10m AWG28 cable:
U2= (3 * 12) / (12 + 2,129) = approx. 2,547951

theoretically an device that draws 0,5A, 3V and 10m AWG28 cable:
U2= (3 * 6) / (6 + 2,129) = approx. 2,2142945
U2= (3 * 6,8) / (6,8 + 2,129) = approx. 2,2846903

h1. Calculations I

U2=((U*R2)/R_GES)

U
R*I

5V/0,1A= 50 Ohm
5V*0,1A= 0,5 W

5V/0,5A= 10 Ohm

RGes = R1+R2 = 50

3V=(5*R2)/50
*R2 = (3*50)/5 = 30 -> 27
R1 = 22*
RGES = 49

U2 = 5*27/49 = 2,755102

h1. Calculations II

* Ein Kabel >= 10m soll durchfallen. Koennen trotzdem groessere Wiederstaende verwendet werden?

Ohne Widerstand:

U2 = 2,755102

Obige werte 1fach, 10m Kabel:

R2 = 27
R1 = 22
mit 10m
U2 = (5*27)/(49+2,129) = 2,6403802
2,755102-2,6403802=0,1147218
0,1147218/0,00073242188 = 156,6335

Obige werte 10fach, 10m Kabel:

R2 = 270
R1 = 220
mit 10m
U2 = (5*270)/(490+2,129) = 2,7431832

Bei 12Bit ADC: 3 / 4096 = approx. 0,00073242188 V pro ADC-Wert.
2,755102-2,7431832=0,0119188
0,0119188 / 0,00073242188 = approx. 16,273135. Thats not super much

h1. Calculations III

h1. Keyfeatures

* Cable checker
* Buzzer Durchgangspruefer
* PWM Output

h1. MCU

* "stm32f051c4":https://www.mouser.de/datasheet/2/389/stm32f051c4-1851079.pdf
** I have 17;
** 16 ADC channels
** 3.06 ab 10 Stueck
** habe 17
** No USB
* "STM32G030C8T6":https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32g030c8.pdf
** nearly same specs but smaller footprint; LQFP 48
** 2,68€ inc. Mwst.
** ADC faster
** Mentions an 16Bit ADC value via oversampling, but thats complicated: adding white noise in order to calculate further 2 bits by software.
** Habe 10
** No USB

* 4 ADC IN
* 4 Spannungs schalten
* 4 Kalibrierung schalten
* 2 LED Heartbeat/User
* 4 LED kabel ROT
* 4 LED kabel Gruen
* 4 LED kabel Orange
* 1 Input button
* 2 Output PWM

h1. Bauteile

* Widerstaende: WF25P-6R8-5%; SP12-12R;
** SMD2512-12R-1%

h1. Display

LED-Bar? Display?

h1. USB

Ohne Display und USB ist es irgendwie doof. Eine schoene Gui haette schon was.
STM32F042C6U6 mit CAN: CANDis kann das anzeigen.
Wie wird dsa normal gepowert? Ohnehin USB.

STM32F042C6U6 haett ich noch
* UFQFPN48
* Reicht 32K fuer USB?
* STM32F042C6U6 is already one of the cheapest USB; 3,15€
* STM32L151C6U6: 3,33€
USB