Projektplanungsphase: Einlesen von 124 analogen Kenngrößen via ADC innerhalb von 170ms

Guten Morgen in die Runde,

für ein Überwachungsprojekt bräuchte ich mal euren Input.
Es geht mir hier rein um die Hardwareplanung, wie und welche ADCs ich verwenden könnte.
Dazu sei erwähnt, dass ich dafür nur noch 6 freie GPIO Pins zur Verfügung habe.

Dazu meine Gedankenansätze:
<> I²C ADCs :
- nehme ich 4-Kanal ADCs könnte ich auf Grund der Adressauswahl nur 8 dieser ADC-Chips an einen I²c-Bus hängen, und und käme auf nur 32 einzelne Meßkanäle. Das mal 3 ( getrennte I²C Hosts ) - reicht nicht.

- nehme ich 8-Kanal ADCs habe diese nur 4 Bus-Adressen pro Chip - damit das gleiche Problem wieder nur 32 Kanäle pro Bus-Master und in der Summe ebenfalls nicht ausreichend.

<> SPI ADCs :
- 8 Kanal ADC gibt es, diese sind auch beliebig kaskadierbar, haben jedoch den Nachteil, das ich für jeden Chip eine eigene CS Leitung benötig. Dafür stehen mir nicht ausreichend GPIO Pins zur Verfügung.
<> µDSP :
- mit 32 ADC Kanälen, theoretisch ja.

- I²C Verbindung auch theoretisch ja.

- Scheitert an der Bauform TQF oder BGA, und den Voraussetzungen zur Programmierung.
<> µC ATTiny mit bis zu 12 ADC Kanälen :

- Programmierung zum Auslesen der ADC Kanäle ja
- unzureichendes Wissen bezüglich der Programmierung / Ansprache des µC als I²C Slave

- schwierige Beschaffungslage

wie würdet ihr an das Problem herangehen, derart viele Meßkanäle innerhalb kürzester Zeit abzufragen ?

Und noch eine Bitte ! Keine ausufernden Diskussionen was damit gemessen werden soll, kein Diskussionen, was alles bei der Nutzung von ADCs zu beachten ist. Wirklich nur sachbezogene Antworten, wie man mit einem ESP32 oder einem RasPi PICO diese doch etwas hohe Anzahl an Meßkanäle rein vom Hardware-Konzept abfragen könnte. Das Zeitraster für die Abfrage ist ohne der notwendigen, nachfolgenden Verarbeitungs- und Ausgabezeit auf maximal 170 ms beschränkt.

besten Danke im Voraus für eure Vorschläge

euer
Willy

Guten Tag,

Quote from Leroy Cemoi

https://www.ti.com/lit/ds/syml…F%252Fwww.google.com%252F

Ich hatte auch vermerkt, dass ich keine BGA verbauen möchte. Damit schließe ich dieses Wunderteil schon mal kategorisch aus.

euer
Willy

Guten Tag,

Quote from DeaD_EyE

Code

# MCP3208
# https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21298e.pdf
sample_rate = 1 / 50_000 # bei 2.7V VCC
senden = sample_rate * 5 # 5 Bit pro kanal
conversion_time = sample_rate * 12 # 12 Zyklen
empfangen = sample_rate * 12 # 12 bit pro Kanal an Daten

pro_kanal = senden + conversion_time + empfangen
alle = pro_kanal * 8

# Multiplexer MAX349/350
# https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX349-MAX350.pdf
off_time = 400e-9 # ns
on_time = 300e-9  # ns

multiplexer = 128 // (8 * 8) # 128 Signale, 8 MCP pro Multiplexer, 8 ADC pro MCP
gesamt_zeit = sum(alle + off_time + on_time for _ in range(multiplexer))
adcs = multiplexer * 8

print(f"{multiplexer} MAX350 x {adcs} MCP3208 bei 50 kS/s -> {gesamt_zeit*1000:.2f} ms")

Display More

Ich weiß nicht, ob irgendwo noch einen Fehler drin habe, aber 10 ms klingt ja schonmal gut.

Klingt erst einmal sehr gut. Ich habe nur mal kurz in das Datenblatt geschaut, deine Berechnung scheint soweit zu stimmen, und wenn doch nicht, das Zeitpolster wäre groß genug, Wenn der Host damit klar kommt, vor allem die Zeiten einhält, wird das wohl die bevorzugte Variante werden.
Mit gefällt vor allem Auswahl des ADCs mit einer externem V_Ref Quellen Anschluss.
Was sich mir bis jetzt noch nicht erschlossen hat, ob ich Host-Seitig mit V_{Pegel_max} 3.3V fahren kann, aber auf der ADC Seite diese mit 5V betreiben kann, ohne einen Levelshifter dazwischen schalten zu müssen ?

euer
Willy

Guten Tag,

Quote from RTFM

Also einfach aus z.B. https://www.mouser.at/c/semico…o-digital-converters-adc/ den/die passenden auswählen und mit einem Muster ausprobieren.

Servus !

Ausgerechnet MOUSER ! Bei den Preisen, und der Verfügbarkeit einiger Produkte wohl die schlechteste Wahl um mal durch herumprobieren zu einem Ergebnis zu kommen.

Ich habe Zeit, Planungs- und Vorbereitungsphase. Da sammle ich lieber noch ein paar Eindrücke und Meinung.

euer

Wily