logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA

markosik20 14 Lis 2010 17:10 13704 24
  • Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA
    Wpadł mi w ręce ostatnio ciekawy mikrokontroler i oto powstało prezentowane urządzenie.
    Nazwa Mini-Moduł pomiarowy wzieła się stąd że urządzenie może mierzyć sygnał z czujników mostkowych (tutaj z czujnika tensometrycznego)
    w zakresie od kilki uV do 2.5V.
    Sercem modułu jest mikrokontroler Silab'a C8051F353. Jest to nic innego jak "unowocześniona" 8051'ka, z jednotaktowym cyklem rozkazowym oraz PLL na pokładzie z którego można "wycisnąć"
    całe 50MHz "wink".
    Na pokładzie zabudowane ma ADC Sigma Delta 16bit z PGA, 2x wyjścia DAC co pozwoliło wykonać układ do pomiaru bardzo małych sygnałów.
    Prezentowane urządzenie posiada:

    1. Wyjście RS232 lub RS485 z zaimplementowanym protokołem MODBUS RTU.
    2. Wyjście w postaci pętli prądowej 4-20mA zrealizowanej na wzmacnaczu operacyjnym i żródle napięcia.
    3. Wyjście bitowe typu OC do podłączenia np: przekaźnika.
    4. Wejście bitowe do wykorzystania jako klawisz zerujący, tarujący lub rozpoczynający zbieranie próbek (maxymalnie jest ich 100).
    5. Wejście do wpięcia sygnału z mostka, wejście do podłączenie zewnętrznego Vref oraz wyjście do zasilania mostka (5V).

    Udało się uzyskać rozdzielczość na poziomie +-1uV co daje w przeliczeniu do 10000 działek pomiarowych.
    Niestety wadą uC jest jego mała pojemność pamięci Flash (8kB), jednak wykorzystując możliwości kopmilatora SDCC oraz wstawki asemblerowe udało się zaimplementować obsługę wszystkich peryferii.
    Płytka była wykonana w warunkach domowych (brak czasu na czekanie z "płytkarni").
    Jak to zwykle bywa nie obyło się bez małych "poprawek".

    Koszt części w zakupie detalicznym wraz z kosztami przesyłki wyniósł około 100-110zł.

    Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA

    Do obsługi i konfiguracji zostało stworzone odpowiednie oprogramowanie.

    Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA
    Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mAMini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA




    ____________________________________________________________
    W końcu moduł wagowy doczekał się ostatecznej wersji. Udało się zaimplementować bootloader oraz kilka ciekawych funkcji.
    Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA

    Program również mocno "ewaluował".




    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    markosik20
    Poziom 33  
    Offline 
    Specjalizuje się w: technika pomiarowa
    markosik20 napisał 2263 postów o ocenie 147, pomógł 208 razy. Mieszka w mieście Będzin. Jest z nami od 2003 roku.
  • #2 8743888
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #3 8744062
    Co_pat
    Poziom 15  
    Posty: 216
    Pomógł: 1
    Ocena: 2
    Mam pytanie odnośnie płytki. Dlaczego nie ma soldermaski na ścieżkach i są pocynowane mimo, że wcześniej na zdjęciu toner jest tylko na padach? Pytam ponieważ mam ten sam problem gdyż aceton zmywa mi soldermaskę nawet po długim suszeniu bez względu na to czy było to robione na żelazku czy w piekarniku.
  • #4 8744313
    Linoge
    Poziom 27  
    Posty: 1093
    Pomógł: 54
    Ocena: 44
    Czy możesz zamieścić schemat szczególnie części analogowej ?
    Bardzo fajny projekt ;].
  • #5 8744375
    szczupx
    Poziom 19  
    Posty: 555
    Pomógł: 29
    Ocena: 95
    Wnioskując po poziomie profesjonalizmu projekt skończy jako komercyjny?
    Do obsługi modbusa użyłeś gotowej biblioteki (jakiej?) czy pisałeś sam?
  • #7 8744732
    PIEKNY1234
    Poziom 15  
    Posty: 141
    Pomógł: 1
    Ocena: 51
    szczupx napisał:
    Wnioskując po poziomie profesjonalizmu projekt skończy jako komercyjny?
    Do obsługi modbusa użyłeś gotowej biblioteki (jakiej?) czy pisałeś sam?


    sam pisał :)
  • #8 8744984
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #9 8745213
    fuczek
    Poziom 15  
    Posty: 86
    Pomógł: 10
    Ocena: 37
    Bardzo profesjonalnie zrobiony projekt. Czy można prosić o trochę informacji na temat ręcznego montażu układu C8051F353 - on jest chyba w obudowie QFN. Czy montowany był tylko gorącym powietrzem, czy też lutownicą z grotem? Czy było potrzebne jakieś dodatkowe przygotowanie samego układu (cynowanie centralnego pola lutowniczego itd.)?
  • #10 8745226
    markosik20
    Poziom 33  
    Posty: 2263
    Pomógł: 208
    Ocena: 147
    Cytat:
    Jak rozumiem, jest możliwość ustawienia zera przed pomiarem?

    Jest możliwość ustawienie tzw. ciężaru martwego, zerowania i tarowania.

    Cytat:
    gdzie zdobyłeś tak mały wyświetlacz

    to jest standardowy LCD 2x8 dostępny m.in.: na Allegro.

    Cytat:
    Do obsługi modbusa użyłeś gotowej biblioteki (jakiej?) czy pisałeś sam?

    MODBUS jest bardzo prostym protokołem, wystarczy odpowiednio przemyśleć ułożenie rejestrów/zmiennych w pamięci. Te wszystkie dostępne biblioteki to "o kant d..". Oczywiście zaimplementowałem to po swojemu :wink:.

    Cytat:
    Dlaczego nie ma soldermaski na ścieżkach

    Bo za szybko chciałem zrobić płytkę i powstała zbyt cienka warstwa lakieru (malowania się nie poprawia bo wyjdzie jeszcze gorzej). Druga strona jest już OK.

    Cytat:
    Czy można prosić o trochę informacji na temat ręcznego montażu układu C8051F353

    To była moja pierwsza obudowa QFN :wink:....oczywiście lutowana gorącym powietrzem. Płytkę położyłem na żelazku podgrzałem powietrzem i układ "sam wskoczył". Wzorowałem się na którymś z filmików na youtube.

    Projekt powstał pod zamówienie...wiec jest w jakiś sposób komercyjny.
    Załączniki:
    • czesc_analogowa.pdf (34.93 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #11 8745801
    Svavo
    Poziom 23  
    Posty: 800
    Pomógł: 42
    Ocena: 30
    markosik20 napisał:

    To była moja pierwsza obudowa QFN :wink:....oczywiście lutowana gorącym powietrzem. Płytkę położyłem na żelazku podgrzałem powietrzem i układ "sam wskoczył". Wzorowałem się na którymś z filmików na youtube.


    Czy mógłbyś podać ten link? Mam w najbliższym czasie do przylutowania obudowę tego typu - niestety jest to już często nieuniknione...
    Pozdro.
  • #13 8747758
    w@mpir
    Poziom 18  
    Posty: 353
    Pomógł: 2
    Ocena: 3
    Svavo dlaczego niestety.
    Przylutujesz kilka układów gorącym powietrzem i potem nie będzie Tobie robiło różnicy w jakiej obudowie jest układ.
  • #14 8748024
    Svavo
    Poziom 23  
    Posty: 800
    Pomógł: 42
    Ocena: 30
    w(małpa)mpir napisał:
    Svavo dlaczego niestety.
    Przylutujesz kilka układów gorącym powietrzem i potem nie będzie Tobie robiło różnicy w jakiej obudowie jest układ.

    Mam taka nadzieję. Z lutownicą (mimo, że już ledwo pamiętam) też nie było łatwo, a teraz nawet raster 0,5mm nie jest straszny ;).
    Pozdro.
  • #15 8749345
    fuczek
    Poziom 15  
    Posty: 86
    Pomógł: 10
    Ocena: 37
    Dwa fajne dokumenty o montażu układów w obudowie QFN:
    Link1
    Link2
  • #16 8759704
    mrgiver
    Poziom 13  
    Posty: 38
    Pomógł: 3
    Ocena: 2
    Witam!

    Mam pytanie do autora tematu. Rozumiem, że program na komputer też stworzyłeś. Ciekawi mnie, co jest na zakładce "Modbus"?
    Rozumiem, że z poziomu komputera (master) następuje kalibracja urządzenia slave (modułu wagowe), ale moduł bez komputera też będzie działał?

    Na którymś zrzucie zobaczyłem, że program czyta z urządzenia jakieś dane (karta ADC). Masz może jakąś wskazówkę do przesyłania ułamków po Modbusie? Jest jakiś standard, czy w tym wypadku autorski pomysł, stosowany tylko między tymi dwoma urządzeniami?
  • #17 8759745
    Svavo
    Poziom 23  
    Posty: 800
    Pomógł: 42
    Ocena: 30
    mrgiver napisał:
    Masz może jakąś wskazówkę do przesyłania ułamków po Modbusie? Jest jakiś standard, czy w tym wypadku autorski pomysł, stosowany tylko między tymi dwoma urządzeniami?

    Jest określony format dla zmiennej float stworzony przez Modicon.
    Pozdro.
  • #18 8760082
    markosik20
    Poziom 33  
    Posty: 2263
    Pomógł: 208
    Ocena: 147
    mrgiver napisał:
    Witam!
    Ciekawi mnie, co jest na zakładce "Modbus"?


    Adres urządzenia w sieci oraz prędkość komunikacji. Niestety na nic innego nie starczyło już miejsca w pamięci programu.
    Co do liczb ułamkowych to w projekcie nie została użyta ani jedna liczba float.
    MODBUS pracuje na 16bitowych rejestrach a dane ułamkowe są to po prostu liczby całkowite które trzeba sobie podzielić przez 10,100 lub 1000 (w zależności od rejestru).
  • #19 8760430
    dardzik
    Poziom 11  
    Posty: 25
    Możesz kolego się pochwalić w jaki sposób wykonałeś pętle 4-20mA i jak nią sterujesz?
  • #21 8792456
    jestam
    Specjalista Automatyk
    Posty: 1799
    Pomógł: 210
    Ocena: 145
    Duży plus za zastosowanie standardowego protokołu transmisji (Modbus).
    Gratuluję udanego urządzenia.
  • #22 8940435
    pilot611
    Poziom 14  
    Posty: 62
    Pomógł: 8
    Ocena: 4
    Gratulacje za udany projekt !! Przyłączam się z prośbą o poszerzenie opisu chociaż o kilka procedur programu lub organizację menu setup o ile to możliwe.
    Życzę sukcesów w Nowym Roku :D
  • #23 9056815
    horn31
    Poziom 10  
    Posty: 9
    Jak tam postępy w projekcie? Szczerze się niecierpliwie żeby nabyć to cudo :D
    Pozdrawiam
  • #24 9062174
    markosik20
    Poziom 33  
    Posty: 2263
    Pomógł: 208
    Ocena: 147
    Obecnie trwają testy u kilku użytkowników.

    Moduł został "doposażony" w 8 konfigurowalnych pinów I/O. W miarę wolnego czasu postaram się zamieścić więcej materiałów dt. Mini-Modułu Wagowego. Zmieniłem również sposób wyprowadzeń na bardziej uniwersalny.
    Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA Mini Moduł wagowy - MODBUS oraz 4-20mA
  • #25 9091340
    horn31
    Poziom 10  
    Posty: 9
    Widać podejście do projektu z pasją, moduł ten to będzie swego rodzaju przełom :-)
    Mam trochę osobliwe pytanie, ile osób testuje ten układ, i pod jakim kątem owe testy się odbywają. W zasadzie pytam z ciekawości.
    Pozdrawiam wszystkich, horn31
    P.S. Dalej czekam oczywiście na sprawozdanie z postępów projektu:D

Podsumowanie tematu

LABEL_AI_GENERATED
Mini-Moduł wagowy to projekt oparty na mikrokontrolerze Silab'a C8051F353, który umożliwia pomiar sygnałów z czujników mostkowych, w tym czujników tensometrycznych, w zakresie od kilku uV do 2.5V. Moduł obsługuje protokół MODBUS RTU przez wyjścia RS232 lub RS485 oraz oferuje wyjście 4-20mA. Użytkownicy dyskutują o możliwościach ustawienia zera, montażu układu w obudowie QFN, oraz o programowaniu i kalibracji urządzenia. Projekt jest w fazie testów u użytkowników, a autor planuje dalszy rozwój i dokumentację.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA