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Revision 45 (Maximilian Seesslen, 04.09.2023 17:24) → Revision 46/83 (Maximilian Seesslen, 06.09.2023 13:28)
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 und Kabel-Art. "1:1"; "M" mirrored; ""
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?
Ohne Display ists bloed.
Via CAN/CANDis auch bloed wegen verkabelung.
Kleines OLED Display waer schon nice.
"DEP096064B1-Y"
"Datasheet":https://www.tme.eu/Document/7d80b9024b2a78272b470cfa0544c783/DEP096064B1-Y.pdf
9.11 Euro; grafisch, brauch ich Schriftart; nicht monierbar
"REX128128HWAP3N0"
I2C Text displays;
Ein kleines TFT-RGB Display schon fast billiger; 6,77€
"DEM096160ATMH-PWN":https://www.tme.eu/Document/938d60856f558016147975bdab4acc3c/DEM096160ATMH-PWN.pdf
96x160 (RGB); da brauch ich mit LCD nicht anfangen
Dann passt der STM32G030C8 auch perfeckt. 64KB Flash
* 12pin, 3V, Backlight 2,8V; 20mA
* "GC9107":https://cdn.hackaday.io/files/1881838051221472/GC9107%20DataSheet%20V1.2.pdf
* FH12-12S-0.5SH-55
* 12x20 Chars;
** "1: 72987 Ohm"
** "2: 72987 Ohm"
** "3: 72987 Ohm"
** "4: 72987 Ohm"
** "------------"
** "Type: 1:1 "
** "Status: "
** " Good "
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€
h1. Schalten
R_DS ist ca. 50 milli Ohm bei 2V
Mit Kalibrier-Kanal i.O.
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 und Kabel-Art. "1:1"; "M" mirrored; ""
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?
Ohne Display ists bloed.
Via CAN/CANDis auch bloed wegen verkabelung.
Kleines OLED Display waer schon nice.
"DEP096064B1-Y"
"Datasheet":https://www.tme.eu/Document/7d80b9024b2a78272b470cfa0544c783/DEP096064B1-Y.pdf
9.11 Euro; grafisch, brauch ich Schriftart; nicht monierbar
"REX128128HWAP3N0"
I2C Text displays;
Ein kleines TFT-RGB Display schon fast billiger; 6,77€
"DEM096160ATMH-PWN":https://www.tme.eu/Document/938d60856f558016147975bdab4acc3c/DEM096160ATMH-PWN.pdf
96x160 (RGB); da brauch ich mit LCD nicht anfangen
Dann passt der STM32G030C8 auch perfeckt. 64KB Flash
* 12pin, 3V, Backlight 2,8V; 20mA
* "GC9107":https://cdn.hackaday.io/files/1881838051221472/GC9107%20DataSheet%20V1.2.pdf
* FH12-12S-0.5SH-55
* 12x20 Chars;
** "1: 72987 Ohm"
** "2: 72987 Ohm"
** "3: 72987 Ohm"
** "4: 72987 Ohm"
** "------------"
** "Type: 1:1 "
** "Status: "
** " Good "
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€
h1. Schalten
R_DS ist ca. 50 milli Ohm bei 2V
Mit Kalibrier-Kanal i.O.