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 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.

-> Nur mit P-MOSFET schalten, on per default ist ok.