? Выбрать микроконтроллер, для медленного АЦП-USB самописца

[shonty]

надо схему

Добавлено after 4 minutes 36 seconds:
многие из присутствующих тут привыкли иногда читать даташиты, поэтому вопросы типа "у мненя это" вводят в ступор

[Nsk2025]

[uquote="Бубоник",url="/forum/viewtopic.php?p=4684903#p4684903"]Что-то очень размытое представление что хочет получить ТС.[/uquote]
Непосредственно по выбору микроконтроллера "для начинающего" , я уже получил хороший совет от Ivanoff-iv. Вчера как раз забрал NANO V3.0 Atmega328 CH340 Type-C , установил на внешний SSD USB3 ArduinoIDE-1.8.19portable, подключил контроллер к ПК и проверил его жизнеспособность и взаимодействие с IDE.
На этом же сайте нашёл книгу Хрусталёва Д.А. "Аккумуляторы", где уточнил необходимые параметры и точность замеров, для свинцовых АКБ и они с лихвой покрываются возможностями Atmega328. Плюс к тому, оказалось, что температура при заряде имеет весьма заметное влияние на продолжительность жизни АКБ, поэтому внёс коррективы в ТЗ схемы и алгоритма работы самописца.

Что же касается применения АЦП-USB самописца:

Спойлер

Генератор обычный, можно сказать "бытовой" Maxcut MC2500 на 220В 2500Вт. Мощность избыточна, но необходима для запуска холодильника. При отключении основной линии 220В даёт резервное питание разнообразных домашних приборов, освещения, и в это же время, зарядку всех АКБ, составляющих "энергомассив" бесперебойного блока питания двойного преобразования (который работает круглосуточно и питает критически важные системы жизнеобеспечения).

По второму пункту, подключение и отключение АКБ к ББП происходит на основе их "истории жизни". Сейчас это делается вручную "на глаз" по мере разрядки, сначала более новые до 10,8В, затем более изношенные. Зачастую одного АКБ достаточно, чтобы "перекрыть" пять-шесть часов ночной тишины для спокойного сна.

При автоматизации алгоритм немного изменится. На основе оценки динамики изменения вольт-амперной кривой при разряде, в сравнении с её "историей", для каждого из АКБ, будет понятно когда и какой пора включать/отключать.
Для работы с вольт-амперной "историей" АКБ мне в данном случае и нужен медленный АЦП-USB самописец.

Добавлено after 7 minutes 58 seconds:
[uquote="shonty",url="/forum/viewtopic.php?p=4684907#p4684907"]надо схему

Добавлено after 4 minutes 36 seconds:
многие из присутствующих тут привыкли иногда читать даташиты, поэтому вопросы типа "у мненя это" вводят в ступор [/uquote]
Как раз изучаю характеристики Atmega328, а уже к нему на входы и выходы и буду пристраивать "схему". Ну а поскольку я совсем не электронщик, то и схемы будут "типовые".

[Бубоник]

Ну тогда можно проще сделать. И логгер к компу не нужен. Собирается счетчик ампер\часов (здесь есть на форуме проекты). Вводите данные которые надо отсекать как критерий уставших емкостей. Три секции, секция новых аккумов, секция разряда и секция уставших аккумов. Как только подошло дело к третей секции включить сигналку о том что пора батареи поменять. А показания ампер\часов считывать когда находятся батареи в работе.

[Ivanoff-iv]

для измерения температуры можно применить DS18b20 они не расходуют аналоговые входы и вообще их можно несколько штук на 1 ногу повесить
а для увеличения количества аналоговых входов можно применить ADS1115 (их на шину, занимающую 2 ноги, можно до 4х штук повесить)
кстати, стоят и те и те вполне вменяемо

[Nsk2025]

Бубоник
К сожалению, предлагаемое Вами решение, в данном случае не совсем то, что надо.
Задача этого модуля (контроллера самописца) собирать и передавать данные. Здесь, напряжение, ток и температуру АКБ, не только во время разряда, но и заряда АКБ (быстрого, медленного, поддерживающего), и десульфатирующих разрядов/зарядов, в периоды долгого бездействия. А управлять коммутацией и режимами работы АКБ, задача управляющего модуля ББП.

Ivanoff-iv
Для увеличения числа входных каналов, на замеры напряжения, тока и шести температур на одном АКБ, пока смотрю в сторону мультиплексоров типа 4051. Один 4051, как раз коммутирует 8 входов на один вход АЦП, при обязательном 1 двоичном на вкл/выкл и 3 двоичных адресации. Итого можно подключить 8 акб на один контроллер.
Это даёт возможность контролировать ёмкость всего энергомассива АКБ = 720ВТ/ч*8= 5760Вт/ч / 24ч= 240Вт, что при 30% разряде даёт 72Вт в течении суток. Без учёта потребления управляющего модуля ББП, повышающего инвертора и потери ёмкости АКБ со временем, это почти троекратно превышает необходимое минимальное потребление жизненно важных нагрузок, составляющую 23Вт/ч.

Температуру (по 6 банкам АКБ) думаю измерять терморезисторами. Поскольку требуемая точность измерения температуры, в единицах градусов Цельсия , достаточна для корректировки напряжения заряда АКБ (примерный дрейф 0,6В на 20С, по графику на стр.64 рис. 3.13 Хрусталёв Д.А Аккумуляторы).
Резкое изменение температуры в конкретной банке, позволит точнее предсказать аварию этого АКБ.

[Starichok51]

5760Вт/ч / 24ч= 240Вт

если ты часы (ч) делишь еще раз на часы (ч), то получается, что у тебя в знаменателе время (часы) в квадрате.
а ты почему-то "ч" сократил и остались только Ватты (Вт).

[jcxz]

[uquote="Nsk2025",url="/forum/viewtopic.php?p=4685803#p4685803"]Для увеличения числа входных каналов, на замеры напряжения, тока и шести температур на одном АКБ, пока смотрю в сторону мультиплексоров типа 4051. Один 4051, как раз коммутирует 8 входов на один вход АЦП[/uquote]Зачем??? В МК с АЦП как правило имеется встроенный мультиплексор АЦП. ...в нормальных МК. Для указанных измерений его вполне должно быть достаточно.

Добавлено after 18 minutes 41 second:
[uquote="Starichok51",url="/forum/viewtopic.php?p=4685831#p4685831"]

5760Вт/ч / 24ч= 240Вт

если ты часы (ч) делишь еще раз на часы (ч), то получается, что у тебя в знаменателе время (часы) в квадрате.
а ты почему-то "ч" сократил и остались только Ватты (Вт).[/uquote]Как я понял: Nsk2025 имел в виду, что средняя дневная мощность потребления у него может быть максимум <= 720Вт. И за час набегает потреблённая энергия <= 0.72 кВт*ч. Всего за 8 дневных часов набежит энергии <= 5.76 кВт*ч (видимо он рассчитывает, что потребление от его системы будет идти только максимум 8 часов в сутки). Далее он раскладывает это потребление на 24 часа в сутках - получает усреднённую потребляемую мощность в течение суток <= 240 Вт (максимальная усреднённая мощность потребления в течение суток). Далее - берёт от этой величины 30%: 240*.3 <= 72 Вт (считая, какая макс.мощность потребления должна быть, чтобы батареи разрядились не полностью, а только на 30% ёмкости).

Если мой хрустальный шар не врёт.

[Ivanoff-iv]

при измерении напряжения - мультиплексор можно поставить, но при измерении тока из-за малых величин падения напряжения на шунте такой фокус может не прокатить... длинные провода и мультиплексор на пути сигнала внесут такие искажения, что и исходного сигнала за ними не видно будет.
Тут надо или усиливать сигнал прямо сразу у шунта, или ставить АЦП (с достаточной чувствительностью или со встроенным усилителем) как можно ближе к шунту
ADS1115 можно к шунту напрямую подключить, для измерения напряжения - через делитель, туда-же и терморезистор. цена модуля на алиэкспрессе 100 рублей...
все их выводы можно запараллелить (2 - питание с платы ардуино, и 2 сигнал на контроллер).

[Starichok51]

jcxz, мощность - это энергия в единицу времени. то есть, 1 Вт = 1 Дж / 1 сек.
а когда ты мощность еще раз делишь на время (кВт/ч), то какая единица измерения у тебя получается? и существует ли такая единица измерения?

[shonty]

ADS1115 можно к шунту напрямую подключить, для измерения напряжения - через делитель, туда-же и терморезистор

ну да. любые готовые модули перефирии значительно упрощают конструкцию.. да и терморезисторы можно чем-то заменить.

Я понимаю, что некоторым принципы, привычки и консервативность не позволяют использовать MAX-ы или TM-ки вместо динамической индикации или как клавиатурные контроллеры

Но тут так и напрашивается установить модули типа ads1115, ina226, ina3221.. может ещё какие.., и для измерения температуры что-то подобрать.

[jcxz]

[uquote="Starichok51",url="/forum/viewtopic.php?p=4685886#p4685886"]jcxz, мощность - это энергия в единицу времени. то есть, 1 Вт = 1 Дж / 1 сек.
а когда ты мощность еще раз делишь на время (кВт/ч), то какая единица измерения у тебя получается? и существует ли такая единица измерения?[/uquote]Это не деление, а название единицы энергии - киловатт-час.
Да, правильно пишется: кВт*ч. Я просто пытался расшифровать, что имел в виду ТС, потому и написал подобно его писанине.

Добавлено after 8 minutes 35 seconds:
[uquote="Ivanoff-iv",url="/forum/viewtopic.php?p=4685881#p4685881"]ADS1115 можно к шунту напрямую подключить, для измерения напряжения - через делитель, туда-же и терморезистор. цена модуля на алиэкспрессе 100 рублей...[/uquote]Делаем отдельную плату BMS-контроллера с МК на ней. Для каждой батареи - своя плата. И никакие дополнительные "модули", "длинные провода" и прочая чухня становятся не нужны.
Все источники сигнала (делители, шунты, терморезисторы) - рядом на плате, в паре см максимум. Мультиплексор АЦП - встроенный в МК.
Из внешних компонентов - нужен только LDO для питания, и узел связи (проводной или беспроводной) для связи с центром сбора данных.
Плата унифицирована - можно сразу заказать у китайцев пачку их, одинаковых. Вместе с компонентами.
Ремонт/замена/масштабирование системы - сразу становятся простым и быстрым делом. Особенно если в протоколе связи предусмотреть возможность динамического добавления/удаления компонентов (батарей) в систему.

[Starichok51]

Да, правильно пишется: кВт*ч.

так и пиши сразу правильно, а не расшифровывай безграмотную писанину.

[jcxz]

[uquote="Starichok51",url="/forum/viewtopic.php?p=4685905#p4685905"]так и пиши сразу правильно, а не расшифровывай безграмотную писанину.[/uquote]осознал, исправился.

[Nsk2025]

Starichok51
Совершенно верно, это моя ошибка, "Вт/ч" надо исправить на "Вт*ч". К сожалению исправлять уже опубликованные сообщения, в режиме пользователя "родился", невозможно.

jcxz
Это был очень приблизительный расчёт по запасу мощности, к тому-же с моей ошибкой, в указании единиц измерения. За исходную взята ёмкость кислотного автомобильного АКБ 60А*ч (~720Вт*ч) и расход потребителей 23Вт.

В ATmega328P про встроенный мультиплексор я пока не прочитал. Но на нём уже можно сделать экспериментальный "персональный контроллер", для каждой АКБ (8 входов АЦП = 6 на температуру, один напряжение, один сила тока. К сожалению, на 8 АКБ уже получается 370руб*8=2960руб., что превышает мой "бюджет на эксперименты".

"Персональную" "плату BMS-контроллера с МК на ней" изначально планировал. Сейчас думаю о "групповом контроллере" с мультиплексорами.

Ivanoff-iv
За лето мне нужно собрать пусть экспериментальное , но рабочее решение, исходя из моих возможностей.
В данный момент "для эксперимента" есть две микросборки Nano v3 (ATmega328P), два шунта на 50А. и любой из шести кислотных АКБ (2 "автомобильных", 4 гелевых CSB GP и HR). И куча разного электронного хлама "на запчасти" (компьютерные "системники", ББП от 300 до 3000Вт, пара МФУ и т.п. хлам со старого офиса).

Кстати о ценах, в интернет магазине, с доставкой до ближайшей ко мне "точки выдачи в 30 км от дома" ADS1115 стоит 380 руб, Nano3 c ATmega328P стоит 370руб. , CD5041 стоит 54руб.

shonty
Спасибо, про "модули типа ads1115, ina226, ina3221" почитаю, подумаю.

[Starichok51]

Nsk2025, дело не в "родился", а прошло более 1 суток.

[shonty]

про "модули типа ads1115, ina226, ina3221" почитаю, подумаю.

если всерьёз собирётесь читать и думать, начните с ina226. Бывают ещё ina219 - его точно не рекомендую. А ina226 лучше покупать модулем, а не чипом.

Не знаю степень вашей подготовки, но чтобы с ними работать нужно освоить I2C интерфейс.

[Вячеслав М.]

Nsk2025 Предлагаю вернуться к моему варианту - ардуинка одна штука, ADC на чипе 1115 готовый модуль 16 бит, мультиплексор 16 каналов, RS485 интерфейс для удалённости компа, можно добавить M24512, чтобы комп выключенным держать и периодически, может раз в сутки включать чтобы базу данных SQLite обновить, RTC не обязательно, секунды можно и таймером отмерять всегда же включена ардуинка. Всё очень бюджетно. Ранее мой комент тоже об этом, c ценами.

[Starichok51]

ina226 - интересная штука. сейчас заказал на Али себе 2 модуля на пробу.

[Вячеслав М.]

Интересная, но как обычно всё делают хуже предыдущего не плохого, ранее полно было токовых мониторов и работали на 80V, а это современное чудо только 36, а в данной теме не обязательно сверху мерить ток, можно и снизу с просто операционным усилителем.

[Starichok51]

можно самому сделать на любое число Вольт.
в таких микросхемах стоят делители на входах ОУ. там же питание от 5 Вольт.
не думаешь же ты, что на ОУ подается прямо 36 Вольт?