? Выбрать микроконтроллер, для медленного АЦП-USB самописца

[Вячеслав М.]

Я делал что топодобное - там просто высоковольтный транзистор управляемый операционником, можно сделать хоть 300V, главное в транзисторе.

нашёл первоисточник откуда я давным давно черпал инфо:

[jcxz]

[uquote="Nsk2025",url="/forum/viewtopic.php?p=4686209#p4686209"]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".[/uquote]Это вы ещё не учли стоимости отладчика-эмулятора для вашей ATmega. Тогда будет ещё печальнее. А без отладчика разработка будет в разы сложнее.

А всё потому, что неудачно выбрали контроллер. Какой-нить "народный" STM32F103 будет и дешевле (по-крайней мере на али), и кратно мощнее, и мультиплексор АЦП имеет и отладчик к нему дешёвый.
Добавляете к нему по вкусу: либо nRF24L01+; либо какой-либо драйвер RS-485. И получаете нормальный BMS. На котором можно строить сеть сбора данных.
Всего-то: STM32F103 + LDO + nRF24L01+ + пассив. Ну может ещё ОУ для токового шунта. И это всё.
Зачем вам плата с CH340 - я вообще так и не понял... Вы все свои BMS-платы собираетесь в ПК втыкать?

PS: Да - и начинать нужно не с заказа какой-то платы, а со скачивания даташита на выбранный МК и изучения его. По-крайней мере распиновку нужно изучить обязательно: какие пины в МК имеются? сколько их? и т.д. И распределения требуемых функций по пинам (аналоговые входы, интерфейс, ...).
Вы же как я понял - заказали что-то, даже не определив - какие там ноги есть, с какими функциями. И что куда можно повесить.
Вобщем: "7 раз отмерь, один - отрежь".

[OKF]

[uquote="jcxz",url="/forum/viewtopic.php?p=4686429#p4686429"]А всё потому, что неудачно выбрали контроллер. Какой-нить "народный" STM32F103 будет и дешевле (по-крайней мере на али), и кратно мощнее, и мультиплексор АЦП имеет и отладчик к нему дешёвый.[/uquote]
Так это тебе проще. Потому что ты всю жизнь этим занимаешься. А каково начинающему? Да он не поймёт там нихера. И плюнет на всё это. Нет?
Почему Ардуино так взлетело. Потому что раз, два и всё готово. И не надо парить мозги, которые для этого не предназначены. Согласись?

[jcxz]

[uquote="OKF",url="/forum/viewtopic.php?p=4686478#p4686478"]Так это тебе проще. Потому что ты всю жизнь этим занимаешься. А каково начинающему? Да он не поймёт там нихера. И плюнет на всё это. Нет?
Почему Ардуино так взлетело. Потому что раз, два и всё готово.[/uquote]Ну ок, предположим. Я в Абдуринах не силён, но слышал, что её можно и на ARM-ах запустить. И при этом - ресурсов будет больше чем на Атмеге, при более низкой цене.
.....и при потенциальной возможности когда-нить избавиться от абдуринщины, и переделать по нормальному.

Добавлено after 2 minutes 25 seconds:
[uquote="OKF",url="/forum/viewtopic.php?p=4686478#p4686478"]И не надо парить мозги, которые для этого не предназначены. Согласись?[/uquote]"Не парить мозги" - это обратиться в раздел "Предлагаю работу".
А ежли делать самому - парить однозначно придётся.... или свои мозги или мозги форумчан.

[Nsk2025]

Ivanoff-iv
Да, похоже измерять милливольты без усиления, на ATmega328P, даже с внутренним опорным напряжением 1.1В, в данном случае не имеет смысла, поскольку 50А/(0,075В/(1,1В/1024отсчёта)= 0,71614583(3)А/отсчет, даже если взять максимальный ток заряда 60Ач АКБ = 12А и сделать самодельный шунт на 16А получиться максимальная точность 0,22916(6)А/отсчёт. Это ниже оценки минимального потребления (2,5Вт/12В ~ 0,2083(3)А ), что не даст возможность оценить нештатную ситуацию, по изменению потребления. Хоть это и не основной параметр контроля.

Пока мне не хватает понимания как ADS1115 измерять на шунте напряжение с переполюсовкой (в момент смены направления тока).
Но как вариант модуля измерения на три параметра АКБ (напряжения, сила тока и общая температура), может быть.
Из "плюсов" имеет выбор на 16 адресов на шине I2C.
Но цена "кусается".

Starichok51 Спасибо, что напомнили про 1Дж=1Вт*1с. Казалось бы мелочь, но стало намного проще обдумывать модель перетоков мощности от источников к потребителям, ключевые места измерительных и управляющих блоков. Наверное, такая модель, представленная на обсуждение, сразу сняла бы многие вопросы по теме. Но как её нарисовать в пространстве и времени? Наверняка, для это есть какие-нибудь стандарты условных обозначений, но не знаю даже, с каких ключевых слов начать поиск.

shonty Прочитал спецификацию на ina226 (в автопереводе) и статью https://www.radiokot.ru/artfiles/6422/ .
Вариант оцифровки 75мВ на шунте очень интересный, спасибо.
Понравилось:
+ возможность измерять напряжение на шунте в режиме его переполюсовки;
+ наличие "готовой" идентификационной метки (максимум 16 разных АКБ);
+ возможность калибровки под конкретный измерительный шунт.
Жаль, что нет возможности сразу сделать измерение температуры.
Разве, что попробовать использовать INA3221 с терморезистором.

Про готовые модули на INA226:
Судя по схеме "плюсы" и "минусы", те-же, только с платой удобнее работать при монтаже.

Для работы с I2C на ATMega238 видел упоминание про стандартные библиотеки на ArduinoIDE.
Хотя как "АЦП-USB самописец" INA226 и 3221 вероятно можно подключить к ПК по I2C
PS. Про мой уровень подготовки:

Спойлер

вкратце можно сказать "средний любительский", как "английский со словарём". И очень мало практики. Я "читаю и понимаю" принципиальные схемы, но не знаю тонкостей, плюсов и минусов каждого решения, не смогу без "шпаргалки" расчитать номиналы. Также писать С код "из головы" я не смогу, хотя могу прочитать его и отрисовать алгоритм в виде блок схемы и исправить, имея под рукой справочник. Скажем так, три тома Хоровица и Хилла вдумчиво с интересом и пониманием прочитал лет пятнадцать тому назад, но почти всё уже позабыл. )))

Вячеслав М.
Я очень ценю Ваше время, потраченое на ответы в моей теме, но к сожалению быстро и обстоятельно ответить у меня нет возможности.
Сейчас я только на "первом этапе" - с удовольствием рассматриваю разные предложенные варианты. Вначале, по старой привычке, читаю документацию на каждый из предлагаемых компонентов. В процессе обдумывания вношу изменения в "ТЗ". Оцениваю "для себя" каждый вариант.
Сейчас рассматриваю для "измерительной системы" два основных варианта:
1. "Централизованная" - один процессор, на небольшом удалении, получающий с датчиков на АКБ аналоговые и цифровые сигналы, обрабатывающий, хранящий и передающий цифровые данные на шину данных, по запросу.
2. "Сетевая" - где "персональный" процессор со всеми датчиками размещается "на АКБ", выдаёт на цифровую шину "широковещательный" поток, содержащий персональный номер и блок данных.

Уже достаточно хорошо видны "плюсы" и "минусы" обоих вариантов. Но свои существенные коррективы ещё внесут блоки коммутации и зарядки.
Поэтому сейчас собираю и оцениваю готовые "решения".

Заодно присматриваю какую-нибудь программу, чтобы отрисовывая всю схему с размерами (от метров до миллиметров), как в "монтажной схеме", иметь возможность одновременной детализации, как на "принципиальной схеме". Профессионалы наверняка давно уже сделали и используют такую программу. Жаль, что на встречающихся схемах не указанно "в чём их рисовали".

jcxz
Согласен с Вашей оценкой, думаю она правильна с точки зрения профессионала.
Я тоже люблю, когда дело сделано рационально и "красиво".
Но контроллер, для готового решения, ещё не выбирал, поскольку не имею ещё даже сколь-нибудь достойного критики "ТЗ".
Благодаря Вам и всем участникам темы, сейчас у меня формируется понимание конкретных технических требований, не только к самописцу, но и ко всей системе в целом.
По теме "зачем мне CH340":

Спойлер

у меня стояла задача - в автоматическом режиме снять показания вольт/амперной кривой разряда/заряда свинцового АКБ на "стенде" имитирующем работу реальной системы ББП домашней системы отопления (в данный момент управляемой вручную). Я нашёл в чулане DSO6022BL. Но он не работает в режиме самописца дольше пары часов. Полез в сеть искать готовый вольтметр-самописец в пределах 1000-1500 руб. Готовых решений нет. Всё что есть - на порядок дороже. Пришлось делать самому. Спросил совета здесь, у профессионалов. Решение с ATmega328 оказалось самым простым. По сути все компоненты, для указанного в теме медленного АЦП-USB самописца уже собраны.

Насчёт "STM32F103 + LDO + nRF24L01+ + пассив. Ну может ещё ОУ для токового шунта..." Спасибо, в ближайшее время почитаю и обдумаю предложеный вариант.

По основной теме осталось решить менее важный, но не менее интересный вопрос:
Как измерять напряжение 0-75мВ (на шунте), при смене полярности (переход с разряда АКБ, на его заряд) на аналоговых входах 0-5В АЦП ATmega328P, используя для питания этот же АКБ?

[Ivanoff-iv]

странно мне её алиэкспресс за 96 рублей предлагает...
ещё можешь посмотреть в сторону ACS712 это датчик тока с усилителем, измеряет до ±30А (зависит от модели) выдерживать должна в 5 раз больше

[jcxz]

[uquote="Ivanoff-iv",url="/forum/viewtopic.php?p=4687735#p4687735"]ещё можешь посмотреть в сторону ACS712 это датчик тока с усилителем, измеряет до ±30А (зависит от модели) выдерживать должна в 5 раз больше[/uquote]Это датчик Холла. Для управления мотором ACS712 - в самый раз. Но вроде как она не очень подходит для таких измерений, как у ТС. Из-за дрейфа или нелинейных искажений. Но это не точно. По памяти. Нужно даташит читать. Может если с калибровкой.

Добавлено after 12 minutes 3 seconds:
[uquote="Nsk2025",url="/forum/viewtopic.php?p=4687725#p4687725"]Заодно присматриваю какую-нибудь программу, чтобы отрисовывая всю схему с размерами (от метров до миллиметров), как в "монтажной схеме", иметь возможность одновременной детализации, как на "принципиальной схеме". Профессионалы наверняка давно уже сделали и используют такую программу. Жаль, что на встречающихся схемах не указанно "в чём их рисовали".[/uquote]Не уверен, что правильно вас понял, но если речь про редактор векторной графики (для рисования принципиальных схем), то можно попробовать SPlan7.0: https://radiostorage.net/943-splan7-0-p ... skhem.html
Простая и быстрая в освоении программа. Для простых схем - вполне.

[shonty]

но не менее интересный вопрос:
Как измерять напряжение 0-75мВ (на шунте), при смене полярности (переход с разряда АКБ, на его заряд) на аналоговых входах 0-5В АЦП ATmega328P, используя для питания этот же АКБ?

Открываем даташит на ina226, пункт "7.1.2 Shunt Voltage Register (01h)"
Бит 15 - знак

[Вячеслав М.]

ACS712 и подобные им шумят со страшной силой, ну если цифровой фильт применить какой я всегда использую то будет сносно.

[jcxz]

[uquote="Вячеслав М.",url="/forum/viewtopic.php?p=4687794#p4687794"]ACS712 и подобные им шумят со страшной силой, ну если цифровой фильт применить какой я всегда использую то будет сносно.[/uquote]Так ТСу нужно измерять почти постоянный ток. Можно огромное усреднение по тысячам выборок сделать и все шумы уберутся.

[Вячеслав М.]

shonty Согласен, ina226 интересная штука, там стоит мультиплексор измерять ток или напряжение, а в этом задании то что нужно. На вход замера напряжения ещё нужно поставить мультиплексор, и сойдёт. Я за такой вариант проекта, перекрывает все задачи измерения, те же 16 bit точность. не увидел gain есть или нет, или только 36V и всё, надо будет внимательней полистать.

Добавлено after 8 minutes 22 seconds:

Так ТСу нужно измерять почти постоянный ток. Можно огромное усреднение по тысячам выборок сделать и все шумы уберутся

Я обычно вложения не больше 8 делаю, чем дальше тем меньше вес замера.

[shonty]

Вопрос возник, раз уж тут про ads1115 заговорили.

Необходимо измерять диапазон до 2,5V. А ближайшие настройки FSR ±4,096 и ±2,048 В
Вопрос такой: будет ли корректно работать, если FSR выставить ±4,096, а питать АЦП от 3,3V?
Что бы не городить преобразователи уровней.

Максимальное входное аналоговое напряжение напряжнение питания не привысит.

Добавлено after 16 minutes 25 seconds:
Re: ? Выбрать микроконтроллер, для медленного АЦП-USB самописца
Отбой сорри..
В ДШ написано, специально для меня:

For example, with VDD = 3.3V and FSR = ±4.096V, only differential signals up to VIN = ±3.3V can be measured.

PS: не люблю ДШ от Ti

[Starichok51]

shonty, питай АЦП нормально, от 5 Вольт. а при подаче 2,5В просто получишь не полный "размер" кода.

[shonty]

Starichok51, да вроде что от 5, что от 3,3, всё равно 0,0000625V на бит выходит.. Но я ещё на практике проверю это всё. Пока в процессе изучения ))

диапазон питающих 2..5,5, так что укладываюсь

[Starichok51]

что-то ты не так посчитал.
при диапазоне 4,096 Вольта на 1 бит будет 0,125 мВ.

[shonty]

при диапазоне 4,096 Вольта на 1 бит будет 0,125 мВ

Да.. странно.. но я на глазок прикинул, диапазон на 0xffff разделил.. И не разбирался подробно.

Сейчас ДШ глянул:

да, у кого-то из нас правильно..

Добавлено after 12 minutes 7 seconds:
Re: ? Выбрать микроконтроллер, для медленного АЦП-USB самописца
знаковое наверное

Добавлено after 10 minutes 53 seconds:
Re: ? Выбрать микроконтроллер, для медленного АЦП-USB самописца
А, понятно теперь. При ±FSR полный диапазон FSR*2

Starichok51, спасибо

Добавлено after 1 minute 52 seconds:
Re: ? Выбрать микроконтроллер, для медленного АЦП-USB самописца
хотя вот тут буржуи пишут, что значение знаковое, а шкала 15 бит..
https://www.best-microcontroller-projec ... s1115.html

Кто во что горазд

Добавлено after 1 minute 54 seconds:
Re: ? Выбрать микроконтроллер, для медленного АЦП-USB самописца

PS: не люблю ДШ от Ti

плохо пишут. китайщину проще переводить.

[Starichok51]

в плюс 32767 (0x7FFF), в минус -32768 (0x8000).
а для определения "цены деления" нужно 4,096В / 32768 = 0,125 мВ.

[shonty]

Удивляет, сколько разных интерпретаций толкования этого даташита))
Это мне выдал ИИ:

Формула:
LSB = (Полный диапазон напряжения) / (2^16)
Например, если выбран диапазон ±6,144 В, то полный диапазон составляет 12,288 В (6,144 В - (-6,144 В)).
LSB = 12,288 В / 65536 = 0,0001875 В или 187,5 мкВ.

В некоторых англоязычных статьях немного иное объяснение, но результат тот же..

Даташиты Texas Instruments это отдельный вид искусства
Например, у всех производителей адреса регистров 0x00, 0x01, 0x02..

У Ti же
7:2 RESERVED Always write 000000b
1:0 P[1:0] 01 : Config register

что в переводе примерно "адрес config register 0x01"

В моём понимании если "Always write 000000b" то это уже не "RESERVED", а часть адреса.

[Starichok51]

shonty, мозги включай!
7:2 и 1:0 - это номера битов в регистре.
все биты вместе дают 00000001. то есть, 0x01.

[electroget]

[uquote="Nsk2025",url="/forum/viewtopic.php?p=4683091#p4683091"]А высоковольтная часть измеряет напряжение линии с нормально заземлённой нейтралью, генератора и инвертора. Вот тут наверное надо будет подумать над гальванической развязкой.[/uquote]

Это серьёзная задача. И более сложная чем написание кода для Ардуины.

Добавлено after 7 minutes 20 seconds:
[uquote="Вячеслав М.",url="/forum/viewtopic.php?p=4687794#p4687794"]цифровой фильт применить[/uquote]

Цифровые фильтры дорого стоят. Они не для любителей. Поэтому если шум критичен, то от сенсоров на основе на датчиков Холла лучше вообще отказаться. Лучше использовать токоизмерительные резисторы и изолирующие усилители сигнала с шунта.