Anschluss an Computer

Hallo Zusammen,

Ich bin neu hier. Ich bin auch neu im Bereich Robotik / Sensorik, komme selbst aus dem Bereich Informatik / Programmierung. Daher habe ich auch für euch vermutlich ziemlich simple Fragen, welche ich jedoch mit meinem bisherigen Wissen und Recherchen im Internet nicht beantworten konnte.

Ich habe hier ein Gerät, welches ein Lineares analoges Signal von -4Volt bis +4 Volt ausgibt. Dieses Signal möchte ich nun mit dem Computer auswerten. Es gibt aber natürlich keine Schnittstelle direkt am Computer, welche dieses Signal auswerten könnte, daher brauche ich ein "zwischenmodul".
Ich vermute, dass hierfür ein Microcontroller nötig ist, habe aber keine Ahnung was für einer.
Die Anforderungen wären:
- Eine möglichst hohe Auflösung (schätzungweise 200 Stufen, wenn nicht möglich dann gehen evtl. auch weniger...müsste ich testen).
- Eine schnelle Verarbeitung des Signals, wenn möglich das Signal < 1ms an den Computer geliefert...maximal 4-5 ms.

Ich denke Ihr könnt mir hierbei helfen, in Programmiererforen kennt sich damit scheinbar niemand aus (war vor ein paar Monaten eine andere Frage ohne Antwort in dem Themenbereich).


Gruss aus der Schweiz

Bieler

Theoretisch muss das Signal mit einem OP in den positiven Bereich geschoben werden. Dann kann es ein Mikrocontroller mit dem ADC auswerten und über RS232 oder mit einem USB-Konverter auf USB an den PC übertragen. Die ADC Abtastfrequenz sollte so gewählt werden, das die Übertragung zum PC etwas schneller ist, um Datenstau zu vermeiden.
Praktisch könnte ich dir beim µC helfen, bei den OPs bin ich nicht so gut, da probiere ich immer bis es funktioniert wie ich es will.

hmmm ... -4V ... knifflig.
da bräucht man dann ne symmetrische Spannungsversorgung
für die OPs. ist n nicht kleiner Schaltungsaufwand.
Ich denk eleganter währe es 2 5V Spannungsregler
hintereinander zu nehmen, dann hätten wir einmal
+5V und dann +10V. Die +5V nehmen wir dann als virtuellen
GND, dann könnte man mit nem einfachen Spannungsteiler
die Sensorspannung von maximal +9V und minimal +1V
auf maximal +4,5V und minimal +0,5V teilen.
Dann auf nen ADC mit Ref 5V und schon haben wir
via RS232 das Problemchen gelöst .... keine große
Sache.
Für genauere Schaltungsausführung bräucht man
dann noch das Datenblatt des Sensors.
Kannste mal die Bezeichnung von dem Teil
posten?

Ich bin faul und neige zu einfachen Lösungen. Für ähnliche Fälle habe ich eine Blackbox mit USB-Anschluss und breit konfigurierbaren Eingängen (aber kostet ein bißchen was) - wie wärs mit einem Vielfachmessinstrument mit RS232. Das ist erprobt, kann meist in *.txt oder *.xls (Achtung, das kann langsam gehen) ausgeben.
Guck doch mal z.B. hier:
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA...08a6bc8d852a64
das kann Deine +/- 4V in einem Arbeitsbereich . . . und noch vieles mehr. Sozusagen buy and plug and play - in basic german. Und

Zitat:

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Verfügt über eine optisch isolierte PC-Schnittstelle, RS-232C-Schnittstellenkabel und Software für Windows 9x /2000/NT/XP zur Darstellung, Aufzeichung und zum Speichern von Daten.

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Ach ja, ich finde REINE IR-Schnittstellen nicht gut - ich meine, dass die recht langsam sind.

hi,
problem, siond glaub auch die 1ms, ich glaub die atmels haben irgendwas mit 40ms wandelzeit, oder sowas.
mfg jeffrey

Ok, dann muss ich als unwissender erst mal nach Abkürzungen fragen:
OP = ?
ADC = ?
Wie kann ich auf dem RS232 ein solch analoges Signal auswerten? Bisher hab ich nur Logisch 1 und Logisch 0 verwertet, aber nicht einen Spannungswert ausgelesen.
USB wäre mir lieber, da ich die einzige externe RS232-Schnittstelle schon verbraucht habe, und ungerne Intern verkabeln will. Die Frage ist hierbei natürlich die Geschwindigkeit...Zeit für das Signal sind wie gesagt max. 3-5ms, lieber <1ms, und die Frequenz in der gemessen wird sollte deutlich höher sein, da die Frequenz effektiv von einer Fotozelle bestimmt wird (ca. alle 5-10ms ein Signal) (Die ist bereits an den PC angeschlossen, wobei hierbei ein komplettes Board für diverse Fotozellen zuständig ist und ich damit nichts zu tun hab).
Die Bezeichnung und das Datenblatt des Teils habe ich noch nicht, dürfte aber noch kommen. Ist ein Sensor von Keyence, welche Distanzen / Dicke von Objekten mit Laser misst.

oberallgeier:
Tönt soweit interessant, wobei ich da denke das es mit der Geschwindigkeit nicht mehr hinhauen dürfte. Zudem müsste das Teil mit C, C++ oder ,wenn nicht anders lösbar, mit Assembler auslesbar sein...

OP ist ein Operationsverstärker http://www.elektronik-kompendium.de/...au/0209092.htm
ADC ein Analog-Digitalconverter, die Spannung wird in z.B. 8bit, 256 Schritte aufgeteilt. Diese 8bit kannst du dann via RS232 - USB übertragen. 115k sollten schnell genug sein.
Die Conversion-Time eines AVR liegt unter 1ms.

Die Lösung mit dem OP und dem µC tönt soweit eigendlich recht schlau und Sinnvoll, nur dass ich da wohl wirklich Probleme mit dem Umsetzen haben werde. Wobei ich natürlich sehr gerne auch mal einen µC programmieren würde ;). Die Frage ist bloss, ob ich die Zeit dafür finde....
Was kosten diese Bauteile, wo kriegt man die und welche würdet ihr mir hierbei empfehlen? Wenns nicht allzu teuer ist, kann ichs ja gerne mal testen. Wichtig ist mir einfach die USB-Schnittstelle, gibts µC die sowas direkt haben?
Wichtig ist mir auch, dass ich nicht 20 Bauteile habe...ich muss das ganze villeicht auch noch ein paar mal reproduzieren.
Nicht wie bei meiner letzten Schaltung, wo ich ein Signal von +12V für logisch 1 und 0V für logisch 0 in +5V für logisch 1 und -5V für logisch 0 umwandeln musste...dafür brauche ich im Moment ca. 8-10 Bauteile...

hmmm ... für meine Lösung währen das
eine Spannungsquelle / Steckernetzteil 12-15V=
dann 2x 7805, dann n ATTiny und n ft232 für die
USB-Geschichte. Was der noch an Aussenbeschaltung
braucht musst du dann jemand fragen der mit dem Ding
schon gearbeitet hat.

Zitat:

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Zitat von jeffrey

... problem, siond glaub auch die 1ms, ich glaub die atmels haben irgendwas mit 40ms wandelzeit, oder sowas...

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Glücklich wer lesen kann:

Zitat:

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Zitat von AVR-Doc 2545, ATmega48/88/168

23. Analog-to-Digital Converter
23.1 Features
• 10-bit Resolution
• 0.5 LSB Integral Non-linearity
• ± 2 LSB Absolute Accuracy
• 13 - 260 μs Conversion Time

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Zitat:

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Zitat von bieler

... soweit interessant, wobei ich da denke das es mit der Geschwindigkeit nicht mehr hinhauen dürfte. Zudem müsste das Teil mit C, C++ oder ,wenn nicht anders lösbar, mit Assembler auslesbar sein...

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Na ja, billig und sehr schnell - das suchen wir alle. Übrigens - worin liegt die Schwierigkeit eine RS232 mit C oder C++ oder Assembler auszulesen? Darin werden sie hier im Forum geholfen :), schnell und gut :)