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Thema: Atxmega 128A3U: Fragen zu ADC/DAC und Peripherie

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von schorsch_76
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    Atxmega 128A3U: Fragen zu ADC/DAC und Peripherie

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    Hallo zusammen,

    ich plane gerade mein erstes richtiges Projekt mit einem Atxmega 128A3U. Ich möchte eine USB IO Karte basteln die folgende Kriterien erfüllt:
    • USB Über einen FT232RL
    • 8+ (Besser 16) Digital In
    • 8+ (Besser 16) Digital Out
    • 4 ADC
    • 4 DAC


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Name:	2014-11-22_10:21:28.png
Hits:	18
Größe:	26,9 KB
ID:	29364

    Da ich noch keine Erfahrung mit dem Eigenbau und einem Atxmega habe, wälze ich gerade das Atxmega Manual. Was ich her gezeichnet habe ist wie ich jetzt weis falsch. Unter

    Alternate Pin Functions
    The tables below show the primary/default function for each pin on a port in the first column, the pin number in the
    second column, and then all alternate pin functions in the remaining columns. The head row shows what peripheral that
    enable and use the alternate pin functions.
    For better flexibility, some alternate functions also have selectable pin locations for their functions, this is noted under the
    first table where this apply.
    Ich habe hier nur 2 DAC Ausgänge gefunden auf PB2 und PB3. Ich dachte es gäbe hier 4 DACs....

    Aus dem Tietze "Halbleiter Schaltungstechnik" weis ich das ich Probleme bekommen wenn ich bsp. 74HC595 Schieberegister (SPI) etc verwende.... Da müsste man ja massenweise Pegelwandler einsetzen. Wie macht ihr das? Welche Peripherie Bausteine nutzt ihr?

    Wie schützt ihr die I/Os?
    Macht ihr für DI einfach Spannungsteiler?
    Für die DO: Macht ihr da einfache MOSFETs zum Schalten der Last?
    Wie würdet ihr den PC von aussen galvanisch trennen? An den Ports werden ja massig Optokoppler nötig. Aber für USB kenne ich keine Optokoppler...
    Wie aufwändig ist es den USB Part des A3U zu nutzen? Dann könnte man den FT232RL sparen und die Virtuelle COM auf dem Atxmega machen.

    Gruß
    Georg

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von schorsch_76
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    Habe gestern abend noch etwas überlegt. Ich mach die ganzen I/O jetzt über Optokoppler. Die ADC/DAC über IL300 und entsprechende OPV als Verstärker. Die virtuelle COM werde ich jetzt erstmal über einen FT232RL machen. Das funktioniert und dann habe ich damit keine Probleme. Über die Optokoppler habe ich dann auch den PC von der Last galvanisch getrennt.

    Meinen Recherchen zufolge kann man bsp SPI und die 74HC595 auch mit einfachen Pegelwandlern betreiben. SCK/SS/MOSI mit Transistoren/MOSFets wandeln und MISO mit Spannungsteiler auf 3.3V runterholen. I2C sollte wohl mit bidirektionalen Pegelwandlen gehen.

    Wollte das nur als Brotkrumen dalassen

  3. #3
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    hallo,
    "Aber für USB kenne ich keine Optokoppler": USB-Isolation: ADuM4160 von Analog Devices.
    Der FT232 ist auch schon ziemlich "betagt", beim "Nachfolger" FT230X hat man ziemlich an
    externen BE gespart und ausserdem offenbar am Stack und den Timeouts gefeilt, ein System
    PC-USB-FT230X bringt man nur sehr schwer zum "Stehen". Der XMEGA in der AU Version
    verfügt i.Ü. "intern" über USB, bei Verwendung des ASF unter Atmel Studio 6.x läuft das auch
    nach 15 min., Nachteil: der µC ist 15..30% mit dem USB beschäftigt, sollte man nicht unbedingt bei
    Applikationen unter "Volllast" nutzen.
    Zur Analogtrennung gibt's denk ich mittlerweile auch moderne Varianten als den IL300, (Analog Devices ADuMxxxx,
    Vielleicht spendieren die ein paar Muster.)
    Schutz der DI/DO: kommt drauf an, was da im worst case an die Pins kommt ... (Machmal ist es dann
    auch preiswerter den µC zu tauschen, als den Aufwand für den Schutz zu übertreiben.)
    Nur 2 DACs: ist wohl wahr, da hilft evtl. PWM/glätten oder ein guter Sample & Hold.
    mfg
    Achim

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von schorsch_76
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    Hallo Achim,
    mir geht es in erster Linie nicht um den µC sondern um den PC bzw. Laptop. ICh habe schon mal eine ähnliche Schaltung mit einem klassischen Atmega 168 gemacht und keine Optokoppler verwendet. Beim messen mit dem USB Osziloskop an einer Spannung welche Relativ zu einem anderen Pegel als GND gemessen wurde ..... ging der Laptop ganz schnell aus.

    Dei den DAC/ADCs gehe ich von 0..10V aus. Die DI/DO sollen 0..24V schalten und 500mA Ausgangslast treiben können. Ich war mir nur eben nicht sicher wo ich die galvanische Trennung rein mache. Der FT230X schaut inteeressant aus Zum FT232RL: Ist der etwa schon abgekündigt oder einfach nicht mehr ganz taufrisch?

    Gruß
    Georg

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    hallo,
    ...ging der Laptop ... - da würd ich mir den ADuM4160 aber unbedingt mal ansehen ! ( Ich verwende das Teil, um mein USB-Oszi
    mit PC-Masse-freien 5V zu versorgen.)
    Den FT232 gibts noch, FT230X läuft besser.
    24V/.5A: kleine Dual-FETs, müsstest Du noch sehen, ob High- oder Low-Side Drive in Deiner Applikation besser ist (Last gegen Masse oder
    VCC)
    mfg
    Achim

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