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Thema: analoge Spannung per USB regeln (Gelesen 44180 mal)
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Movergan
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Hallo zusammen.
Ich möchte folgende Idee umsetzen. Es soll eine Schaltung gebaut werden, die am Ausgang eine Spannung zwischen 0 und 5 Volt anliegen hat. Die Spannung soll per Software (evtl. selber schreiben) eingestellt werden und die Information per USB an die Schaltung übertragen werden. Der Ausgang muss nicht extra für hohe Lasten ausgelegt werden. Wenn man z.B. ein Glühlämpchen oder einen kleinen Lüfter damit dimmen kann, dann reicht das. Also 2W ist ok.
Soweit zu der "Aufgabenstellung". Wie setze ich das jetzt um? Da muss ich irgenwie einen DA-Wandler verwenden, oder? Dann noch einen LM317 oder sowas, um die Spannung zur Verfügung zu stellen ohne meine vorgeschalteten Bauteile zu belasten. Kennt jemand evtl. ein ähnliches Projekt im Netz oder hat jemand schon was gemacht und einen Schaltplan dazu?
Eine Erweiterung wäre dann noch, wenn man zwei getrennt regelbare Ausgänge hätte, die aber trotzdem mit einer USB-Leitung geregelt werden.
Bin für jede Auskunft dankbar!
Grüße, Movergan
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« Letzte Änderung: April 24, 2005, 22:38:29 von Movergan »
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robert_marquardt
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Da duerfte der IO-Warrior von Code Mercenaries (http://www.codemercs.com) der Startpunkt sein.
Welchen Digital-Analogwandler man darauf setzen muss, weiss ich allerdings nicht.
Bei 2W braucht es allerdings externen Strom, da USB nut 500 mA liefern kann.
BTW, da ich jetzt Angestellter bei Code Mercenaries bin, zaehlt dies nun als "shameless product plug" 
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Movergan
Lötkolbenfreak
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Nee, das ist finanziell absolut nicht im Rahmen.
Das mit dem externen Strom war ja klar, deswegen mein Vorschlag mit dem LM317. Ob der hierbei funzt, weiß ich nicht, aber afaik ist der generell für sowas zu verwenden.
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robert_marquardt
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Billiger kommst du aber bei USB nicht weg. Ohne Mikrocontroller laeuft bei USB garnichts.
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b0nze
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Hmm...
Ich weiß zwar grad nicht, wieviel nen IO-Warrior kostet, aber ich erzähls einfach...
Generell sag ich auch mal, dass es ohne MC nicht gescheit läuft, aber man könnte z.B. nen FT245 (glaube 4Eur) nehmen, von seinem Ausgang 6 Bit für die DA Wandlung nehmen und die andren 2 Bit für die Ansteuerung von nem Multiplexer oder 4 DA Wandlern nehmen. ==> 6bit
Andererseits könnte man so verrückt sein und mit nem FT245 versuchen den I2C per Software zu emulieren und nen I2C DA-Wandler (ich kenn den TDA8444) anzusteuern. Der hat 8 Ausgänge à 6bit. Das Vorhaben halte ich aber für recht zweifelhaft.
Oder man emuliert SPI und sucht sich nen SPI-DA Wandler.. das könnte vielleicht eher hinhauen.
Alles im allen: für den Preis von nem DA-Wandler alleine kommste nicht weg.
Natürlich musste dann für jeden Kanal noch ne Steuerung (NoDrop oder sowas) reinhängen.
b0nze
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TzA
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Also wenn du Geld sparen willst, sehr viel billiger als mit einem FT232(6,35 €) und einem kleinem µC (Tiny26, 2€) wirst du wohl kaum wegkommen. Ich schlage jetzt den langsameren (~300kbit im Vergleich zu 1 MBit) FT232 statt dem FT245 vor, denn der braucht weniger Pins am µC (läuft über die serielle Schnittstelle), sodass der ATTiny auch bei einem parallelem DAC noch reicht. Wenn es dir nur um dimmen geht, würde ja auch eine PWM-Steuerung im µC vollkommen ausreichen, sodass man den DAC (die Dinger, v. a. die besseren, sind empfindlich teuer) auch einsparen kann.
Du musst dann zur PC-Seitigen Ansteuerung entweder ein Programm schreiben, was direkt auf den Treiber von FTDI zugreift, oder du verwendest den Virtuellen-COM-Port Treiber und greifst in der Software darauf zu.
PS: Die FTxxx gibts übrigens nur im 0,8mm-Pitch TQFP
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Movergan
Lötkolbenfreak
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Also wenn ich nichts falsch verstanden habe, dann kostet der IO Warrior zwischen 12 und 15 Euro. Das meine ich mit "liegt nicht im finanziellen Rahmen". Für einen Microcontroller 4 oder 6 Euro auszugeben ist kein Problem. Die gesamte Schaltung sollte maximal 10 bis 15 Euro kosten.
Am besten wären halt zwei getrennte Kanäle, die sich stufenlos oder in sehr engen Stufen (z.B. 100 Stufen zwischen 0 und 5 V) regeln lassen.
NoDrop brauch ich nicht. Die Spannung darf auch etwas kleiner als 5 Volt werden.
Andererseits habe ich jetzt leider nicht die große Ahnung von MCs. Ich habe mehrmals Schaltungen nachgebaut und dann auch verstanden, aber selber kann ich sowas noch nicht.
Gerade mit Umwandlungen (DA oder AD) habe ich mich noch nicht praktisch beschäftigt.
Oder habt ihr vielleicht auch eine andere Idee? Vielleicht eine digitale Lösung, die eine Freuquenz erzeugt, die im Mittel der gewünschten Spannung entspricht.
Letztendlich sollen zwei analoge Voltmeter angesteuert werden, die bereits unter 1V ihren vollen Ausschlag erreichen. Diese sind natürlich etwas träge und daher kam mir gerade die Idee mit der Freuquenz.
Leider kann ich auch keine besonderen Programmiersprachen, womit ich die MCs speziell ansteuern kann. Ich kann halt über VB oder C den USB-Port verwenden. Seriell wäre das ganze zwar theoretisch auch möglich, jedoch hatte ich bis jetzt öfter Probleme, wenn dauerhaft Signale übertragen wurden. Dann war der Port irgendwann nicht mehr ansprechbar. War wohl irgendein Treiberproblem. USB wäre mir aber lieber.
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robert_marquardt
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Der IO-Warrior ist erst mal nur der nackte (programmierte) Chip. Eher ist das IO-Warrior Starter Kit geeignet, da dort eine Platine und die noetigen Kleinteile mit dabei sind. Der Keramikresonator ist naemlich erstens noetig und zweitens nicht so gaengig wie ein Quartz.
Bestellungen fuer Privatleute uebrigens nur ueber Segor (http://www.segor.de) oder eMedia.
Ja ich weiss das liegt finanziell voelllig ausserhalb des Rahmens, aber so ist das nun mal mit Produkten kleiner Stueckzahl.
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Movergan
Lötkolbenfreak
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Ja, von dem hab ich auch schon gehört (und ihn bestaunt) und auch das entsprechende "CPU-Auslastungsanzeige für USB"-Tut von der Meierspage nachgebaut. An so etwas hab ich auch schon gedacht und deswegen meine finanzielle Grenze schon so festgesteckt. ABER wie bringe ich der Steuerung dann die analoge Regelung der Ausgangsspannung (am besten zwei davon) bei?
Das Tut von der Meierspage kann ich nicht ergänzen, weil das nur 8 Kanäle ein/ausschaltet. Ich hatte die entsprechende Idee, 8 Kanäle so zu verschalten, dass ich meine Ausgangsspannung zwischen 0 und 5V in 8 gleiche Teile zerlege (einfaches Widerstandsnetzwerk). Aber diese Einteilung ist mir eigentlich zu grob. Ich will feiner regeln und wenn es schon nicht stufenlos ist, dann sollten 100 Schritte schon sein.
Nochmal zu meiner Idee:
Im Anhang seht ihr zwei analoge Voltmeter, die für einen vollen Ausschlag nicht mal 1V brauchen. Genau hab ich es bis jetzt noch nicht ermittelt, weil ich gerade keine so kleine Spannungsquelle habe. Muss ich mal einen Spannungsteiler bauen oder ein regelbares Netzteil suchen. Die Skala ist nur ein Stück Kunststoff oder Pappe und kann leicht ausgetauscht werden. Die Dinger wollte ich in meinen PC einbauen und per Software über USB ansteuern (z.B. CPU-Last, RAM-Belegung, HDD, FanSpeed, Temps, usw...).
Mit der USB-Schaltung von Igor Cesko könnte ich die Anzeige nur in 8 Stufen einteilen, bzw. 2 Anzeigen in je 4 Stufen, was einfach zu grob ist. Entweder zerhackt man die Spannung in eine Frequenz oder man wandelt analog um. Leider hab ich von beidem nicht genug Ahnung.
Ein Drop wäre kein Problem, weil ich sowieso einen Vorwiderstand benötige um die Spannung zu verkleinern.
[gelöscht durch Administrator]
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« Letzte Änderung: April 27, 2005, 15:28:42 von Movergan »
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t4uRuZ
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das problem sollte doch nicht die hardware sonder eher die softwareseitige steuerung sein, oder?
wenn du 8 digitalkanäle hast kannste damit ja schonmal minimum 256 schaltzustände herstellen
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Movergan
Lötkolbenfreak
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öh, mit einer Steuerlogik in meiner Schaltung schon, aber davon versteh ich nix. Und dann müsste ich immer noch analog wandeln. Die Software dürfte nicht das Problem sein.
Igor Cesko hat den Quellcode für seinen Controler freigegeben, also sollte das nicht zu krass werden
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TzA
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Eigentlich hab ich dir das hier eigentlich gestern schon mal geschrieben, aber durch meinerseitige Unfähigkeit ging der Text verloren (STRG-A und dann STRG-V ist ne schlechte Idee), deswegen nochmal neu:
Mal was mir so einfällt:
Am billigsten dürfte es wohl sein, wenn du statt USB den Parallelport benutzt, denn da kannst du die einzelnen Pins direkt aus der Software raus ansteuern, und z. B. einen parallelen oder auch mit etwas mehr Aufwand einen seriellen DAC daran betreiben. Die Schaltung wäre dann nur noch Apllication Note vom Hersteller des DAC nachbauen, und halt ne Stromversorgung.
Was im Prinzip auch funktionieren sollte, ist einen FT245 mit einem Taktgenerator ohne µC zu betreiben, denn damit der den nächsten Datensatz ausgibt, muss man nur einen Pin toggeln. Dann kanst du ähnlich wie am Parallelport dort die 8 Pins per Software toggeln (Interface via dll, oder auch via virtuellem COM-Port). Hierbei ließen sich aber imho nur serielle DACs verwenden, da du ja für parallele außer den 8 Datenleitungen noch Steuerleitungen brauchen würdest.
Wenn du hingegen bei dem Projekt möglichst viel lernen willst, empfiehlt sich ein µC, damit ist das ganze auch erweiterungsfähig, du kannst mit einem selbstentworfenen Protokoll beliebige Anweisungen an den µC schicken, und dann dort auswerten und alles Mögliche machen....
DACs (DigitalAnalogConverter) gibt z. B. bei Reichelt ab unter einem €, einfach mal nach D/A suchen.
falzo@ed&ot: wenn du gleich nach dem missgeschick strg-z gedrückt hättest, wär alles halb so wild gewesen. nur aos als tipp fürs naechste mal ;-)
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« Letzte Änderung: April 29, 2005, 09:19:10 von Falzo »
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Movergan
Lötkolbenfreak
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Sorry erstmal, war eine ganze Zeit mit anderen Dingen beschäftigt. Aber das Thema hat sich weder verlaufen noch erledigt 
[Quot]Wenn du hingegen bei dem Projekt möglichst viel lernen willst, empfiehlt sich ein µC, damit ist das ganze auch erweiterungsfähig, du kannst mit einem selbstentworfenen Protokoll beliebige Anweisungen an den µC schicken, und dann dort auswerten und alles Mögliche machen....[/Quot]
Der Lerneffekt ist natürlich gewünscht, aber selbst diese "einfache" Lösung überfordert mich noch. Preislich hört sich das ja ganz interessant an.
Hast du vielleicht mal irgendwo nen Schaltplan von so einer Geschichte. Oder kannst du mir mal nen konkreten µC nennen (Reichelt-Bestellnummer). Dann kann ich vielleicht auch selber was im Inet dazu finden. Von mir aus kann das auch parallel ablaufen, jedoch sollten sich über die eine Schnittstelle zwei analoge Ausgänge getrennt regeln lassen.
Also wenn jemand was dazu hat, bin ich höchst interessiert! 
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