DC-DC-Wandler (Step-Up) 20A- 8-60V nach 12 bis 80 Volt

Interessanter und sehr preisgünstiger Step-Up-Konverter (DC-DC-Wandler) zum erhöhen von Spannungen bei sehr hohen Strömen. SU-1200 Step-UP Wandler Converter 1200W 20A 12-83V DC-DC So oder so ähnlich nicht sich der preiswerte DC-Wandler der über Amazon* oder AliExpress für ein paar Euro erhältlich ist. Die Bezeichnungen in denen er in den unterschiedlichen Shops angeboten wird, weichen aber […]

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Komponenten, Aufwärtsregler, DC-DC-Converter, Step-Up Wandler
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Birulki: Sensoren, Speicher und Funkmodule

Wer an IoT-Funklösungen, Bluetooth LE oder Sensoren Interesse hat, darf sich über neues Spielzeug freuen. Hier ein Marktüberblick von NVSRAM, Bluetooth LE und Lora-SOCs bis zu Sensoren und anderen Lustigkeiten diverser Hersteller.

von Tam Hanna

LORA und Bluetooth LE und Asset Tracking von STMicroelectronics

Beginnen wir mit Seeed – mit dem LoRa-E5 Module, steht ein LORA-Modul zur Verfügung, das den STM32WLE5JC aus dem Hause STMicroelectronics in ein bequemes Modul verpackt.
Wichtig ist dabei eigentlich nur, dass das Modul nicht nur einige STLink-Pins exponiert – die Antenne ist über das Pin RFIO anzuschließen.
STMicroelectronics ist auch sonst nicht faul: mit dem NUCLEO-WB55RG und dem NUCLEO-WB15CC stehen neue Nucleo-Evaluationsboard zur Verfügung, die das Ausprobieren der STM32WB55xx- und STM32WB35xx-Bluetooth-Mikrocontroller ermöglichen.

Das BlueNRG 2 – besser bekannt als mit Cube nicht kompatible Horrorplattform – bekam ebenfalls ein kleines Softwareupdate, das Unterstützung für BTLE 5.2 offeriert.
Zu guter Letzt steht mit DSH-ASSETRACKING eine Asset Tracking-Implementation samt Cloudlösung zur Verfügung, die Entwicklern das Ausprobieren der Möglichkeiten des STM-Ökosystems offeriert. Was dieses Beispiel auszeichnet, ist das die Cloud Services von Amazon AWS bereitgestellt werden – STMicroelectronics dürfte sich wie in der Vergangenheit mit den verschiedenen integrierten Entwicklungsumgebungen zu einer mehrgleisigen Strategie aufraffen.

Bluetooth-Funkmodul von Renesas

Wo STMicroelectronics ist, ist Renesas nicht fern – während man die Pressemeldung über das Feuer in der Fabrik lustigerweise nur an Finanzjournalisten sendete, gibt es mit dem RE01B einen neuen Ultra-Low-Power-Mikrocontroller, der ein Bluetooth 5.0-Funkmodul mitbringt.

Renesas betont dabei erstens die hohe Reichweite von bis zu 400 m bei Nutzung des Protokoll-Standards Bluetooth 5.0 Long Range, zweitens betont man auch den sehr geringen Stromverbrauch von 3mA beim Empfang bzw. 4.3mA beim Senden.
Interessant ist noch, dass der Chip einen Energy Harvesting-Controller mitbringt, der sich um die Parasitation an verschiedenen Energiequellen kümmert.

Eindimensionaler CCD hoher Geschwindigkeit

Denkt man an Kamerasensoren, so springt ein zweidimensionales CCD ins Gedächtnis. Dass Produkte wie die einst populäre BetterLight Scanning Camera, aber auch die meisten Faxgeräte mit klassischen einzeiligen CCDs auskamen, verdrängt man gern.
ams bietet mit dem 4LS nun eine Sensorvariante an, die über ihr LVDS-Interface bis zu 120 000 Zeilen pro Sekunde anliefern können. 4LS10K und 4LS15K unterscheiden sich dabei in der Breite des Scans; netterweise gibt es (siehe Abbildung) vorgefertigte Varianten mit RGB-Filter.

I2C / SPI per 1-Wire

Mit dem DS28E18 schickt Maxim Integrated einen Brückenchip ins Rennen, der die Anbindung von einzelnen I2C- oder SPI-Sensoren in ein OneWire-Busnetz ermöglicht.

Interessant ist daran vor allem, dass der Chip – in der Theorie – die Energieversorgung von Peripheriegeräten aus dem OneWire-Bus erledigen kann. Wichtig ist zudem, dass der OneWire-Bus mit einer maximalen Geschwindigkeit von 90 kbps insbesondere im Vergleich zu SPI nicht sonderlich schnell ist.

Flash für Niederspannung

Als Nächstes ein Blick auf GigaDevice – das Unternehmen ist im Westen vor allem für seine STM32F1-Derivate bekannt, bietet aber auch verschiedene Flash-Speicher an.
Neu ist eine Gruppe von NOR-Flashchips in der Serie GD25Wx, die bis zu einer Versorgungsspannung von 1,65 V funktionsfähig bleiben – dies ermöglicht die bessere Ausnutzung der Batterien, weil die Lade-Entspannung geringer ausfällt.

NVSRAM dank Flash-Fallback

Apropos Speicher – der von Maxim bzw. ehemals Dallas Semiconductor und STMicroelectronics eingeführte Kombinationschip aus Batterie und SRAM ist ein Evergreen, das in älterer Messtechnik für Lustigkeit sorgt.
Im Hause Infineon geht man – spezifischerweise im Zukauf Cypress – einen anderen Weg. Die dort als non-volatile Static RAMs bezeichneten Chips bestehen aus einem SRAM-Modul und einem Flashspeicher. Dahinter steht der Gedanke, dass der Speicher-Controller „Energieverlust“ erkennt, und in diesem Fall anhand eines Speicherkondensators einen letzten Back-up-Run avisiert.

Nun gibt es eine zweite Version, die umfangreichere Zertifikationen mitbringt:

1
Die 256 kb STK14C88C und 1 Mb STK14CA8C nvSRAMs sind in 32-poligen 300-mil zweireihigen Keramikgehäusen qualifiziert. Die Qualifizierung erfolgte gemäß MIL-PRF-38535 QML-Q-Spezifikationen (-55°C bis 125°C) und nach den Industriestandards von Infineon (-40°C bis 85°C). Angeboten werden die Speicher in 5-V- und 3-V-Versionen,
  • (Bilder: diverse Halbleiterhersteller) *

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DC-DC-Inverter-IC generieren negative Versorgungsspannung

Operationsverstärker- und sonstige Analogschaltungen profitieren von der Verfügbarkeit einer negativen Versorgungsspannung. Maxim schickt zwei einfach zu handhabende ICs ins Rennen, die diese aus einer positiven Versorgungsspannung generieren.

von Tam Hanna

Die Nutzung eines Schaltreglers ist – im Prinzip – logische Folge davon. Bisher waren zu deren Verwendung allerdings diverse passive Zusatzkomponenten erforderlich – alternativ dazu gab es Ladungspumpen wie die TC7660 von Microchip, die allerdings ihre eigene Gruppe von Problemen mitbrachten und meist nur sehr wenig Strom (hier 20mA) liefern konnten.

MAX17577 und MAX17578 unterscheiden sich hier durch ihre wesentlich leistungsfähigere Auslegung – der Maximalstrom beträgt bei beiden Komponenten 1A. Zudem sorgt die hohe Schaltfrequenz dafür, dass die Induktoren klein ausfallen – die 500mA liefernde Applikationsschaltung kommt mit 10uH aus und braucht zudem keine externe Diode.

Sonst bringt das Bauteil die üblichen “nütz-schädlichen” Komfortfunktionen mit: über den Enable-Eingang samt Komparator für Undervoltage Lockout und die Resetfunktion freut man sich solange, bis man sie beim Design der Platine vergisst.

MAX17577 und MAX17578 setzen im Bereich der Regelung auf unterschiedliche Verfahren. Der 577 hat dank CCM in allen Lastsituationen identische Schaltfrequenz, während das im 578 implementierte DCM-Verfahren in Lastfällen mit geringem Verbrauch zu höherer Effizienz führt.

In der Ankündigung betont Maxim die Vorteile des geringen Platz- und Energieverbrauchs als “unique sales proposition”, zudem nennt man mit 1.63USD in Tausenderstückzahlen einen durchaus aggressiven Preis:

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Als erste invertierende 60-V-DC-DC-Wandler von Maxim mit integriertem Pegelwandler sparen diese ICs bis zu 72 Prozent Platz auf der Leiterplatte, indem sie die Anzahl der Bauteile halbieren und gleichzeitig 35 Prozent weniger Energie aufnehmen als die nächsten Wettbewerbslösungen.

Eine schnelle Quersuche des Autors bestätigt Maxim: das nächste “funktionale Äquivalent” im MSOP-Gehäuse wäre der LC1614, der allerdings wesentlich teurer ist und zudem zwei Induktoren und eine externe Diode benötigt. TI liefert mit dem TL497A von Haus aus nur bis zu 500mA und braucht im Allgemeinen größere Spulen.
Über die bei der ehemaligen Dallas Maxim oft haarigen Verfügbarkeit muss man sich hier keine Gedanken machen. Eine Schnellsuche bei OEMSecrets ergab Bestand bei allen namhaften Distributoren.

Schade ist nur, dass die Bauteile ausschließlich im für die Handverarbeitung sehr unbequemen TDFN-Gehäuse verfügbar sind – eine SOIC-Variante hätte das Prototyping wesentlich erleichtert. So muss man sich mit einem 3.10mm(L) x 3.10mm(W) großen Gehäuse herumschlagen – 6 Pins pro Seite sorgen beim Löten für erhöhten Zielwasserbedarf. Weitere Informationen zu den physikalischen Abmessungen finden sich übrigens nicht im Datenblatt, sondern nur unter https://www.maximintegrated.com/en/design/packaging/package-information.html?a=1&f=.

(Bilder: Maxim, 2.png bearbeitet durch TAMHAN)

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Neue Spannungsregler, (nicht nur) für Batteriebetrieb

Der Spannungsreglermarkt ist in Bewegung: die üblichen Verdächtigen Microchip, Maxim und Texas Instruments bringen permanent neue Produkte auf den Markt, die entweder mehr Effizienz oder mehr Komfortfunktionen mitbringen. Hier eine Liste neuer oder interessanter ICs, die für Aufregung sorgen.

von Tam Hanna

Microchip: mehr Komfort

MicroChip’s MCP1640 ist ein Klassiker, der von NiMH- oder LiIon-Batterien gelieferte Spannungen für Microcontroller direkt verarbeitbare Spannungspegel umwandelt. Interessant ist die – nur bei einigen Varianten – verfügbare Möglichkeit des Pass Through, die den Spannungsregler sozugagen “aus dem Stromkreis” nimmt.
Mit der MCP1641X-Serie liefern die Amerikaner mehr vom Bekannten. Erstens können sich die Bauteile nun abschalten, wenn die Batteriespannung zu gering wird. Zweitens bieten sie zusätzliche Statusinformationen an – die Serie MCP16411/2/3/4 überwachen dabei die Kerntemperatur und die Ausgangsspannung, während den preiswerteren MCP16415/6/7/8 die Temperaturüberwachung fehlt.

Nett ist, dass Microchip die verschiedenen Versionen der Teile nun mit unterschiedlichen Teilenummern ausstattet – Fertiger hatten in der Vergangenheit immer wieder Probleme damit, versehentlich statt einem MCP1640B beispielsweise einen komplett anders arbeitenden MCP1640C zu beschaffen. Das MSOP-Gehäuse steht übrigens nach wie vor zur Vergüpgung, hat nun aber zehn Pins (statt bisher sechs).

Maxim: effizienter!

Neubauteil Nummero eins ist der MAX17227A. Er ist ein Boostregler, der einen maximalen Spulenstrom von 2A verkraftet – bei einer Eingangsspannung von 3V und einer Ausgangsspannung von 5V verspricht Maxim einen durchschnittlichen Ausgangsstrom von 850mA. Die minimale Eingangsspannung liegt bei nur 400mV, was das bessere Ausnutzen der Batteriekapazität durch tiefere Entlade-Endspannung erlaubt.

Neubauteil zwei ist der MAX17291 – ein weiterer Boostregler, der auf hohe Boostfaktoren optimiert ist und aus 1.8V Eingangsspannung bis zu 20V Ausgangsspannung erzeugt. Ob des maximalen Spulenstroms von 1A ist der dabei erreichbare Ausgangsstrom naturgemäß eher gering.

Beide Bauteile gibt es nur in eher unangenehmen Gehäusevarianten – ein sechs Pin umfassendes BGA-Derivat namens WLP, und ein 2x2mm großes, acht Pin umfassendes TDFN. Maxim betont in beiden Fällen den geringeren Eigen- bzw Ruhestromverbrauch.

Texas Instruments: kleiner!

Texas Instruments haben mit dem HotRod-Gehäuse ein nur 2x2mm großes Gehäuse für Schaltregler mit integriertem Transistor im Angebot (siehe SNVA935 für eine excellente Besprechung der Entwicklung).

Der LMR36506-Q1 ist ein Buck-Konverter, der bis zu 0.6A an die Last liefern kann. Für ihn spricht der extrem weite Eingangsspannungsbereich von bis zu +65V, was beim Design der Schutzschaltungen für Automotive-Produkte (Stichwort Load Shed) hilfreich ist. Einige Varianten des Bauteils erlauben dem Nutzer zudem die Synchronisation (externe Taktquelle) bzw. Auswahl (durch einen Widerstand) der Schaltfrequenz.

Qorvo: billiger!

Zu guter Letzt noch den ACT4065A von Qorvo (ehemals ActiveSemi). Das Bauteil ist zwar vergleichsweise alt, kostet pro Stück aber unter 30 Cents. Wer einen preiswerten Stepdown-Regler braucht und mit 2A Ausgangsstrom auskommt, spart so bares Geld. Achten Sie dabei aber darauf, den Bauteiltyp genau zu spezifizieren (ACT4065A de Qorvo), da es im Markt ältere Versionen in identischem Gehäuse, aber mit anderem Reglerverhalten gibt. Deren Verbauung führt zu Zerstörungen der Platine, weil sie einen anderen Regelwiderstandswert erwarten.

(Bilder: TI / Maxim / Microchip)

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STMicroelectronics: Azure RTOS im Fokus

Der Codegenerator von STMicroelectronics bietet Entwicklern seit jeher die Möglichkeit, FreeRTOS in Projektskelette einzubinden. Auf einem Webinar demonstrierte STM nun die Azure RTOS-Integration, und sprach unter Anwesenheit eines Microsoft-Mitarbeiters über die zukünftige Echtzeitbetriebssystemstrategie.

Am Wichtigsten ist X-CUBE-AZRTOS-H7: das Erweiterungspaket für CubeIDE 1.6 bzw. CubeMX 6.2 ermöglicht die grafische Konfiguration von Azure RTOS für den STM32H7 – die von CUBE generierten Projektskelette nehmen so auf Wunsch die verschiedenen Module des ehemals als ThreadX bekannten Betriebssystems auf. CubeIDE 1.7, erwartet bit Mitte Juni, erweitert dann die Threading-Analysemöglichkeiten des Debuggers.

In nicht allzu ferner Zeit bekommen auch andere Controller Unterstützung für ThreadX – die Abbildung zeigt die offizielle Timeline.

Angemerkt sei, dass der Lizenzvertrag zwischen Microsoft und STMicroelectronics explizit für alle Controllertypen gilt. Wer Azure RTOS von Hand auf einen F1 oder F0 portieren will (explizite Aussage im Webinar), kann und soll dies tun. Explizit erwähnt wurde auch der WB, dessen zweiter Kern als “normally blackboxed” bezeichnet wurde: am M4-Kern darf man ThreadX einsetzen.

Vom Umstieg

STMicroelectronics bietet Entwicklern, die bisher mit anderen Echtzeitbetriebssystemen gearbeitet haben, Unterstützung beim Wechsel an. Neben der universell bekannten Compatibility Layer – denken Sie an eine Art Reimplementierung der API – für FreeRTOS gibt es, exklusiv für den STM32, auch ein solches Produkt für CMSIS OS.
FreeRTOS erreicht damit bei STMicroelectronics “end of line”. Während das System für alle schon am Markt befindlichen Microcontroller weiter Unterstützung findet, steht es bei neuen Controllern (ab incl. Dem U5) nur noch zur manuellen Integration aus den GitHub-Quellen heraus zur Verfügung.

Vom Flurfunk

Wie immer gilt, dass das wirklich Interessante zwischen den Zeilen gesagt wird. STMicroelectronics plant – so es ob der pandemischen Situation möglich ist – in der gesamtem EMEA-Region 30 Workshops zum Thema abhalten.
Im Bereich des GUI-Stacks standardisiert man sich nicht auf GuiX: die hauseigene TouchGFX-Lösung bleibt der bevorzugte Weg zur Realisierung von GUIs im Hause STM. Der Lizenzvertrag mit Microsoft gibt dem Entwickler aber auch hier Auswahlmöglichkeit – wer GuiX von Hand in sein Projekt integrieren will, muss keine Extrakosten bezahlen.
Dieser paradiesische Zustand der Kostenlosigkeit endet, wenn man die “safety critical certification”-Aspekte von Azure RTOS in Anspruch nehmen möchte. Microsoft lässt sich die Herausgabe der notwendigen Dokumente laut STM entlohnen – erste Anlaufstelle ist hier der Field Application Engineer von STM. Über die diesbezüglichen Kosten hüllte man sich während des Webinars übrigens in Schweigen.

Fazit

Wer – im Moment – ein auf FreeRTOS basierendes Design mit STM-Mikrocontrollern umsetzt, muss sich keine Gedanken machen – die Plattform wird überall, wo sie schon vorhanden ist, weiter unterstützt. Bei neuen CPUs (ab incl. dem U5) sollte man die Situation allerdings reevaluieren: wer von CUBE abhängig ist, muss umdenken.

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Neues von Power over Ethernet

von Tam Hanna

Power over Ethernet reduziert die Komplexität der Verkabelung – nach der Überwindung erster Kinderkrankheiten ist die Technik beispielsweise bei Smart Cameras weit verbreitet. Microchip bieten nun einen POE-to-USB-C-Wandler an, während Analog Devices die Technologie mit Single Pair Ethernet kompatibel machen.

Power over Data Lines

Single Pair Ethernet gewinnt insbesondere im Bereich der Industrieelektronik permanent an Aufmerksamkeit. Mit Power over Data Lines (PoDL) bzw Single Pair Power over Ethernet (SpoE) bekommt der Standard nun auch die Möglichkeit zur Energieversorgung (kleinerer) Aktoren.
Analog Devices bietet mit dem LTC4296 – am IC sind noch Linear Technology-Markierungen – ein Power Supply-IC an, auf Energie-Empfängerseite kommt der LTC4297 zum Einsatz.
Interessant ist an diesem – derzeit nur in Pressemitteilungen und Videos verfügbaren – Chip vor Allem, dass er sich nicht nur um das Entgegennehmen der Energie kümmern soll. Im unter https://www.youtube.com/watch?v=uUmt_jWwit0 bereitstehenden Demonstrationsvideo – siehe Screenshot – sieht man, wie ein auf ihm basierendes Board das SPE-Ethernetsignal in ein normales RJ45-Ethernetsignal umwandelt, und dieses danach in Richtung eines Raspberry Pi weiterreicht.

USB-C aus PoE

Wer ein Windows 10-Tablet verwendet, kennt USB-to-Ethernet-Konverter mit Sicherheit. Wer ein per USB-C ladbares Endgerät hat, spart sich in PoE-Infrastrukturen das Mitschleppen des Laptops.
Microchip steigt mit dem PD-USB-DP60 in diesen Markt ein, und bietet das Gerät anscheinend nicht nur als Referenzdesign, sondern auch als käuflich erwerbliche Komponente für den praktischen Einsatz an. Dafür sprechen geringe Preise – bei OEMSecrets bekommt man bia AVNET zehn Stück um 87USD pro Einheit.


Wir begrüßen Microchip im Bereich der kommerziellen Hardwarefertigung

Während die energietechnischen Teile des bis zu 60 Watt liefernden PD-USB von Microchip nicht näher spezifiziert werden, basiert der Ethernet-Transciever auf dem Evergreen LAN7800. Er erfreut sich hoher Verbreitung, aktuelle Versionen des Linux-Kernels haben den Treiber von Haus aus verfügbar.
Microchip empfiehlt die Technik übrigens noch aus einem anderen Grund: während USB-Kabel im Allgemeinen teuer sind und mit großen Distanzen ihre Probleme haben, so kommt man mit Ethernet + PoE bis zu 100m weit.

Hintergrund: PoE und SPE

Meine Wenigkeit verdankt die Einsicht in PoE vor Allem einem befreundeten AI-Startup, dessen Gründer plötzlich bei einer Zigarre über seine Probleme mit der Inbetriebnahme einer Cisco-Kamera ausschüttete. Falls Sie die letzten Monate mit mir unter einem Stein verbracht haben, hier eine Kurzerklärung der beiden Begriffe.
Kandidat A ist Single Pair Ethernet. Es ist ein mit bis zu 1Gbit/sec arbeitendes Ethernet-Derivat, das mit nur einem Paar verdrillter Adern (je nach Standard geschirmt oder ungeschirmt) auskommt. Neben der weniger umfangreichen Verkabelung und der einfacheren Stecker (meist KEIN RJ45) bringt die Nutzung von SPE auch Vorteile im Bereich der Größe des Filterdesigns. Hierzu eine Abbildung aus dem Hause Wuerth Elektronik, die der Autor dieser Zeilen auf seinem Instagram-Account archiviert hat.

Kandidat B ist Power Ethernet: hier wollen wir uns auf eine Gruppe von IEEE-Standards beschränken, und ältere proprietäre Experimente diverser Anbieter ignorieren. Im Prinzip geht es darum, Energie vom Router bzw Hub in Richtung des Endgeräts zu übertragen. Die “physikalische” Art der Energieverteilung erfolgt dabei je nach Standard entweder über die Datenleitungen, oder aber über dedizierte (und normalerweise ungenutzte) Adern des Ethernet-Kabels.

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STM32WB10 und STM32WB15 – Bluetooth LE und CUBE-Unterstützung für wenig Geld

STMicroelectronics bietet in der STM32WB-Serie seit einiger Zeit Microcontroller an, die für die Realisierung von Funkmodulen optimiert sind. Im Low-End-Bereich gibt es nun Nachwuchs, der Bluetooth LE unterstützt und bequeme Entwicklung ermöglicht.

STM32WB10 und STM32WB15 sind dabei Zweikernprozessoren: ein Cortex M4-Kern verarbeitet die Benutzerapplikation, während ein Cortex-M0+-Kern für die Abarbeitung des Netzwerkstacks verantwortlich ist. Interessanterweise unterstützen die Neulinge Thread und Zigbee – zumindest laut Webseite und gezeigter Abbildung – nicht. Der Speicherausbau des Neulings beträgt 320K Flash und 48K RAM.

In der offiziellen Pressemeldung findet sich allerdings folgende Passage:

1
Das Software Development Kit (SDK) der jeweiligen Mikrocontroller umfasst standardisierte Funkprotokoll-Stacks und ist offen für proprietäre Protokolle. 

Die im UQFPN48-Gehäuse angebotenen Controller sind mit ihren größeren Kollegen pinkompatibel, im Bereich der verbauten Peripheriegeräte unterscheiden sie sich durch das Fehlen einiger 16bit-Timer und des RTC. Der Versorgungsspannungsbereich liegt von 2.0 bis 3.6V, im Standby verspricht STM 700 nA Stromverbrauch. 28 der IO-Pins sind interessanterweise 5V-kompatibel.
Für das Zur-Verfügung-Stellen der Antenne ist der Entwickler verantwortlich (kein Funkmodul a la ESP32). Das BALUN ist allerdings bereits im Prozessor verbaut, was die Anbindung der Antenne erleichtert. STMicroelectronics stellt zudem in AN5165 zusätzliche Informationen zum Hardwaredesign bereit.
Zu guter Letzt noch Informationen zu den Preisen – Distributoren haben die Bauteile noch nicht gelistet:

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Die Mikrocontroller STM32WB15 und STM32WB10 Value Line sind bereits in die Produktion gegangen und werden zu Preisen ab 1,3986 US-Dollar (ab 10.000 Stück) in verschiedenen pinkompatiblen Konfigurationen im QFN48-Gehäuse angeboten.

Endlich: CUBE ist verfügbar

Die Arbeit mit den Nucleo-Modulen von STMicroelectronics war eine durchaus heitere Aktivität: die CubeIDE unterstützt sie nicht, stattdessen steht eine Sonderversion von KEIL zur Verfügung. Diese muss allerdings ohne grafischen Codegenerator auskommen; die Evaluationsboards brachten zudem keinen integrierten Debugger mit, was zu weiteren Lustigkeiten und dem Kauf eines ST/Link V3 führt (siehe https://www.youtube.com/watch?v=EKxAVufqDVY).
STM32WB10CC und STM32WB15CC waren in einem schnellen Test des Autors mit STMCubeIDE 1.6 unter Windows 10 – wie in den Abbildungen gezeigt – als Ziel für den Projektgenerator und als in CUBE konfigurierbares Peripheriegerät gelistet.

Beachten Sie dabei allerdings, dass die grafischen Konfigurationsoptionen für Bluetooth LE und Co von CUBE nur dann angeboten werden, wenn die Hardwarekonfiguration „passt“ – Informationen über die fehlenden Einstellungen finden Sie allerdings nur in einem Tooltip, dessen Einblendung durch Ablegen des Mauszeigers auf dem jeweiligen Modulname nur sehr „moody“ funktioniert. Zudem scheint die Verwendung der HSE-Taktquelle verpflichtend zu sein.

ACHTUNG: Zertifikationskosten fallen an

Zu guter Letzt kann sich der Autor eine Warnung nicht verkneifen – wer die Chips in Hardware verwendet und diese vertreibt, muss sein Produkt bei der Bluetooth SIG registrieren. Dabei fallen – selbst für Kleinunternehmen – mindestens Kosten von 4000 US-Dollar ein. Die einst verfügbare “preiswerte” Option für Start-Ups (2000USD) war auf der Webseite nicht mehr aufzufinden.

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Digitale Feuchtigkeitssensoren hoher Genauigkeit

von Tam Hanna

Feuchtigkeitsmessung ist in Zeiten von Internet of Things und Gebäudeautomatisierung ein Wachstumsmarkt. Renesas legte seinen EmbeddedWorld-Fokus unter Anderem auf einen – vergleichsweise neuen – Sensor, der mit +/- 1.5% Genauigkeit auftrumpft. Zeit für einen Blick auf die “1.5-Prozenter” im Sensorbereich.

Zu Allererst: alle hier besprochenen Sensoren kommunizieren per I2C mit dem Mikrocontroller. Texas Instruments, einst mit seinem HDC2010 mehr oder weniger Platzhirsch, hat den Kampf um höhere Feuchtigkeitsgenauigkeit aufgegeben. Die Neuvorstellungen haben durch die Bank und nach wie vor nur +/- 2% nominelle Genauigkeit.
HDC2021 und HDC2022 haben entweder einen Polyamidfilm zum Schutz des Sensors während der Installation, oder – im Fall des HDC2022 – eine PTFE-Folie, die dem Sensor Schutz gemäß IP67 verspricht. Neu ist außerdem, dass die Sensoren nicht mehr wie der HDC2010 in DSBGA-6 unterkommen, sondern ein leichter inspizierbares WSON-Gehäuse aufweisen.

Sensirion…

Spitzen-Genauigkeit gibt es bei Sensirion im SHT35-Portfolio. Der DIS-B hat dabei keine Schutzmembran, während der DIS-F eine IP67-Schutzmembran mitbringt. Der Chip kommt in einem 8 Pin DFN-Package mit einer Größe von 2.5×2.5mm.

Bei der Versorgungsspannung erlaubt der Chip von 2.15 bis 5.5V; im Datenblatt findet sich zudem eine Angabe zur maximalen Slew Rate von Vdd. Dies ist insofern sinnvoll, als der Autor in seinen Tests mit dem HDC2010 bei spontanten Änderungen von Vdd mitunter seltsames Verhalten des Sensors beobachten durfte.
Wichtig ist hier – wie bei allen anderen Sensoren – dass die Genauigkeit nicht absolut spezifiziert ist. Die folgende Abbildung zeigt, was sie sich erwarten dürfen. Interessant ist auch noch die maximale I2C-Arbeitsgeschwindigkeit von 1MHz.

(Bildquelle: Sensirion-Datenblatt)

…und Renesas

Renesas schickt zwei Sensoren der höchsten Genauigkeitsklasse ins Rennen – einerseits den HS3001 ohne, andererseits den HS3101 mit einer Schutzmembran. Die Genauigkeitsinformationen der beiden Sensoren sind identisch, siehe hier auch Abbildung zwei. Das gilt auch für das 6-LGA-Gehäuse, das der Autor als etwas schwieriger zu inspizieren betrachtet als das bei Sensirion verwendete DFN (Beim LGA sind die Kontakte von Außen nicht sichtbar).

(Bildquelle: Renesas-Datenblatt)

Im Bereich der Versorgungsspannung spezifiziert Renesas 3.3V; die Nutzung der “Extended Operating Supply Voltage” ab 1.8V führt zu stark erhöhter Spannungsabhängigkeit des Temperatursensors (von 0.03°c/V ab 2.8V auf 1.25°C/V). Auffällig ist die geringere maximale Arbeitsgeschwindigkeit von nur 400KHz.

Vom Preislichen

Es gibt kaum ein Thema, das so variabel ist wie die Bauteilbepreisung. Die in der folgenden Tabelle gegebenen Werte nutzten die Preissuchengine OEMSecrets, und geben den bestmöglichen Euro-Preis für 100 Stück des jeweiligen Sensors zum Zeitpunkt der Verfassung dieses Textes an. Distributoren, die keinen Vorrat aufwiesen (oft AVNET und Future), wurden dabei ignoriert.

1
RENESAS
2
HS3001    412
3
HS3101    Keine Daten, bei Avnet als Quote on Request
4

5
SENSIRION
6
SHT35-DIS-B    447
7
SHT35-DIS-F    548
8

9
TEXAS INSTRUMENTS
10
HDC2010YPAR   136
11
HDC2021    197
12
HDC2022    197

Mehrere Addressen am Chip und Besonderheiten

Renesas tanzt insodern aus der Reihe, als die Chips der HS300x-Serie einerseits keinen Addresspin haben (von Haus aus nur 44h), aber beliebige I2C-Addressen unterstützen.
In der Application Note “HS300x Custom I2C Address Programming” finden sich Anweisungen zum Ändern der im Flashspeicher der Chips hinterlegten I2C-Addresse, was den Betrieb größerer Sensornetze an einem I2C-Controller erlaubt.
Zu guter Letzt möchte ich aufgrund praktischer schmerzhafter Erfahrung darauf hinweisen, dass man den Fertiger bei Verwendung von BGA-artigen Sensoren – unbedingt und immer – auf die Notwendigkeit eines XRAY-Scans stumpen muss. Unterbleibt dies, so bekommt man teilweise bis zu 40% DOA.

Einer von vielen toten Sensoren, die erst nach einem Retour-Trip nach China zum Leben erwachten – ob des Unterbleibens des XRAY-Scans erkannte der Fertiger die Fehlausrichtung des Bauteils nicht.
(Bildquelle: Ing. Tam HANNA, via https://www.instagram.com/p/CIHfRx3DlmU/)

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Beta von Arduino IDE 2.0 verfügbar

von Tam Hanna

Die Arbeiten der Arduino-Community an einer neuen IDE haben nun zur Auslieferung einer ersten Beta der IDE 2.0 geführt – ein komplett neues Projekt, das mit seinem auf Java basierenden Vorgänger technisch bricht. Hier erste Eindrücke davon.

Zu Allererst ein Archivfoto, das die Länge der Arbeiten an diesem Projekt beschreibt – schon am 2016 in Montebianco stattfindenden Arduino Summit sprach der (mittlerweile in Ungnade gefallene) Frederico Musto von den aufkommenden Neuerungen.

Die unter https://www.arduino.cc/en/software bereitstehende Downloadseite des Arduino-Teams bietet nach wie vor die Java-Variante der IDE an. Wer nach unten scrollt, bekommt allerdings auch die neue IDE für Windows, Linux und Mac OS angeboten.

Unter Windows 10 reagiert die IDE – trotz des nun auf Go und JavaScript basierenden Unterbaus – im Allgemeinen so, wie man es erwarten würde. Optisch fällt allerdings ein „schlankeres“ Design auf.

Das Anschließen eines Arduino Uno führte zur Einblendung einer Meldung, die zum Installieren des Arduino-Cores für AVR-Prozessoren aufforderte. Danach liess sich ein blink()-Programm zur Ausführung bringen. Interessant darin war, dass das Laden des nach wie vor im Examples-Menü zur Verfügung stehenden Beispiels nach Meinung des Autors etwas langsamer ausfiel als in der alten Java-Variante. Sonst verlief die Kompilation aber wie erwartet.

Eine der Ursachen für den Rewrite war die Implementierung von Komfortfunktionen im Editor. Das Auffinden der Definition von Konstanten funktionierte in Tests des Autors problemlos – LED_BUILTIN wurde sogar in den Arduino-Core weiterverfolgt:

1
#define LED_BUILTIN 13

Integrierter Debugger mit Zusatzhardware

Zur Fehlersuche in Arduino-Programmen kam bisher – im Allgemeinen – die Serial-Bibliothek zum Einsatz. Eines der erklärten Ziele bei der Einführung des Arduino Zero war die Möglichkeit zum Debugging, was bisher aber die Nutzung anderer IDEs voraussetzte. Eine problemlos angeschlossene Limited Edition des Arduino Zero Pro wurde nicht erkannt bzw unterstützt – auch nicht, wenn man unter dem Namen Arduino M0 suchte.
In der offiziellen Ankündigung listet Arduino die folgenden Boardtypen als mit dem Debugger kompatibel. Angemerkt wird allerdings, dass die Verwendung eines externen Kommandogeräts erforderlich sei – empfohlen wird das (nicht gerade preiswerte) Segger J-Link:

1
x) MKR family
2
x) Nano 33 IoT
3
x) Nano 33 BLE
4
x) Portenta
5
x) Zero

Fazit

Wer „in Ehren ergraute“ Software wartet, kennt das Problem mit Sicherheit: ändert man das GUI radikal, so stellen sich die User auf die Hinterfüße. Die Einführung einer an Eclipse erinnernden IDE mag diensterfahrene Embeddedentwickler erfreuen, würde den durchschnittlichen Einsteiger aber überfordern. In Kombination mit einem hauseigenen JTAG-Debugger dürfte die vorliegende Version dem durchschnittlichen Arduino-Nutzer allerdings genug Mehrwert bieten, um ihn im Ökosystem zu halten…

(Bilder: Ing. Tam HANNA / Tamoggemon Holding k.s.)

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„embedded world 2021 DIGITAL“ startet am Montag

Image:ebw.jpg

Die “embedded world” findet dieses Jahr vom 1. bis zum 5. März statt, wenn auch nur in digitaler Form. Dennoch wird die Möglichkeit zur Produktpräsentation, Wissensvermittlung und der Austausch zwischen Ausstellern und Teilnehmern geboten.

Wie gewohnt ist unter den Ausstellern auch dieses Jahr nahezu alles vertreten, was Rang und Namen im Bereich eingebetteter Systeme hat. Dabei wird es die Möglichkeit geben, sich über virtuelle Stände über Firmen und deren aktuelles Produktportfolio zu informieren. Darüber hinaus ist die Kontaktaufnahme während der Veranstaltung zwischen allen Teilnehmern möglich, um auch das Knüpfen neuer Geschäftskontakte oder Netzwerken zu ermöglichen.

Als Basis hierzu wird nach der Anmeldung ein sogenannter Onboarding-Prozess durchgeführt, bei dem Teilnehmer einen Fragenkatalog ausfüllen und so die Chancen auf passende Kontakte erhöhen können. Das so erstellte Profil, bei dem auch angegeben werden kann, ob man sich auf der Suche befindet oder etwas Bestimmtes anbieten kann, ist für alle Teilnehmer bis zu 6 Wochen nach der Veranstaltung einsehbar. Ergibt sich ein entsprechender Kontakt, kann per Chatsystem, Vereinbarung eines Videocalls oder einem direkten Videocall kommuniziert werden.

In den vergangenen Jahren haben sich Aussteller häufig sehr spendabel gezeigt, was Informations- und Werbematerial, aber auch kostenlose Hardware betrifft. Auch dieses Jahr besteht die Möglichkeit, sich interessante Entwicklungskits zu sichern. Im Vorfeld gibt es etwa bei Mouser die Möglichkeit, per Gewinnspiel an Kits von Arduino, Intel, TI und weiteren Herstellern zu kommen. ST spricht ebenfalls von der Möglichkeit, ein STM32-Board zu gewinnen, wenn man während der Veranstaltung mit ihnen in Kontakt tritt.

Die Teilnahme an der „embedded world“ ist kostenlos, wobei eine Registrierung, welche auch nach Messestart noch möglich ist, benötigt wird. Zur Teilnahme wird eine aktuelle Version von Chrome oder Firefox empfohlen. Die beiden begleitenden Konferenzen in Form der „embedded world Conference“ und „electronic displays Conference“ sind jedoch kostenpflichtig. Ab nächstem Jahr soll die Messe dann wieder in gewohnter Form in Nürnberg stattfinden.

Bild: embedded-world.de

Zuerst erschienen bei Mikrocontroller.net News

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