Messsystem für LogView

Ich habe mir mal wieder ein neues Projekt in den Kopf gesetzt.

Vorgeschichte: Und zwar habe ich ein paar problem Akkus die ich messen wollte. Mit dem Multimeter ist es nicht ganz einfach 3 LiPozellen einzelnd zu überwachen, geschweige denn zu loggen.
Also habe ich mir gedacht nimmste ein Arduino paskt da ein bisschen LogView kompatiblen Quellcode rein und freust dich. Naja das problem was nur die galvanische Trennung. Also kuz überlegt und gedacht. Ist doch ganz einfach I2C adc´s. Datenleitung mit Optokopplen und seperater Spannungsversorgung. Gegoogelt und verworfen. (ein IC kostet 15€ plus versand). Weitergesucht und beim HCNR200 (alternativ IL300
) hängengeblieben.
Vorteil: Keine Programmierung lernen (I2C habe ich noch nie gemacht)
Zur not beim großen C erhältlich.
Einfache analoge Schaltung
Nachteil nicht so genau und linear (dürfte aber vertretbar sein)

Ziel: Ich will eine kleine Kiste mit RS232 bauen die 4-6 Spannungen galvanisch getrennt (auch untereinander) von 0-5V (Spannungsteiler auch mehr) in 10Bit messen kann. Das Ganze soll dann mit LogView aufgezeichnet werden können.
So können dann z.B. bei einem 6 Kanal Gerät 3 Akkus mit Strom- und Spannungsverlauf gleichzeitig analysiert werden.

Ich hatte mir das so vorgestellt. Klemme, Widerstand, Verpolschutzdiode, Überspannungsdiode, Op, Optokoppler, Op, Arduino, RS232, PC.
Jeder Messeingang hat seine eignene Spannungsversorgung (Miniprinttrafo).

Jetzt meine Frage ist das so einfach wie ich mir das gerade vorstelle? Sollte ich den RS232 Anschluss zusätzlich Galvanisch trennen? Die Messeingänge haben keinen Kontackt nach irgendwas.

Keiner eine Meinung zu meinem Vorhaben?

Egal. Ich habe es jetzt schonmal hinbekommen die Daten mit LogView zu visualisieren. Leider stellt sich der Arduino gerade noch etwas quer. Normalerweise sind bei dem 5V 1024 Einheiten und keine 255. Irgendwo stimmt da noch was nicht.
Aber das ist mein kleinstes Problem.
Die Frage ist kann man mit Linearen Optokopplern überhaupt Spannung messen? Also so das der Wert nicht zu ungenau wird? Denn mit Messkanälen die eine gemeinsame Masse haben kann ich nichts mit anfangen.

So Dinge die ich machen möchte:
-Wahlschalter/Taster für die Aktualisierungsfrequenz (1Hz, 2Hz, 4Hz)
-5V Referenzspannungsquelle um den Verstärkungsfacktor des EingangsOP zu kalibrieren (damit es Möglich ist auch 8V, 12V, 13,45V mit 1024 Schritten zu messen)
-Schalter zum Kurzschließen der Messeingänge um Fehlmessungen zu unterdrücken

Als Spannungsquellen wollte ich kleine Printtrafos nehmen mit 6V (9V?)gleichrichten und glätten und stabilisieren. Einen für den Arduino und jeweils einen pro Kanal. Macht also 7 Trafos. Sollte ich die Messeinheiten in Metall einpacken, also abschirmen??

Das ganze wollte ich so aufbauen:
Einschub 1: Netzanschluss und RS232 Buchse
Einschub 2: Netzteile, Gleichrichter, Spannungsstabilisierung
Einschub 3: Arduino, Referenzspannungsquelle(n)
Einschub 4-8(10): Messkarten mit Anschlüssen

Ich denke da eignet sich ein 19" Rack am besten oder?

Wenn mein System 10mV Toleranz hat kann ich das verkraften. Wenn ich das höre "etwas teurere Preisklasse" dann bestimmt jenseits der 10€. Ich verwende ja auch einen Atmega 328 mit 10Bit Auflösung und keinen Messchip mit 16Bit . Soll ja alles bezahlbar bleiben. Wolte eigentlich unter 60€ bleiben.

Hab mal ne Frage zum Schaltplan. Wo muss der Anschluss von A2 hin? Brauche ich eine positive und negative Versorgungsspannung? Reichen da 6V, wenn ich maximal 5V am ausgang haben will?

Ich weis im Datenblatt ist noch eine genauere Schaltung drin aber ich denke diese reicht schon. Gerade weil sie so simpel ist. So bekomme ich hoffentlich auch 6 Kanäle auf eine Eurokarte.

So Software auf dem Arduino läuft. Jetzt kann ich schonmal Spannungen mit gemeinsamer Masse messen. Gleich mal ne kleine Testschaltung für meinen 100Ah Bleiklotz pusseln und mal die Ladekurve aufnehmen.

So mein Prototyp auf dem Breedboard funktioniert. Schlauerweise habe ich die Hälfte vergessen zu bestellen.....
Naja Primärseitig ist alles da. Momentan besteht die Schaltung aus zwei lm358 und einem il300. Der erste OP ist ein Differenzverstärker und der zweite ein Spannungsfolger. Momentan geht der zweite OP in die Sättigung. Aber ist ja auch keine Kunst. Wenn man 5V reingibt ist klar das da keine 5V rauskommen.
Jetzt darf ich mich erstmal mit Eagle rumprügeln oder möchte das einer von euch jemand für mich tun?

Versorgt werden die OPs mit etwa 13V.

So geht weiter. Noch ätzen, testen und einstellen. Wird ein 0-10V Eingang. Es werden 3 Platinen davon gemacht. Die Netzteilplatine kommt später. Die Trafos gibt es in Eagle nicht . Oder ich bau wieder was aus Lochraster

Edit: Dieses Layout hat noch viele Fehler!

So erste Platine war fertig. Geätzt, gebort und festgestellt das alles Spiegelverkehrt war. Jetzt kommt der Zweite Versuch. Habe noch ein klein wenig geändert. Jetzt ist die Platine kleiner und hoffentlich richtig rum.

Ich ätze nur einseitige Platinen.Belichten? Wer macht den sowas? Ich Bügel . Hatte vergessen das umzustellen. Hatte eine SMD Platine gemacht wo ich das drehen musste aber jetzt passt das. Muss auch nur noch funktionieren.

So es geht weiter.
Hier ist die Vorderseite mit 2X6 Bananenschraubbuchsen (was n Wort ) und einem Druckeranschluss. Natürlich nicht für einen Drucker sondern für Messkabel. Dieser Anschluss ist parallel zu den anderen.

Hier die Platine nummer 3. Die erste war Spiegelverkehrt und die zweite hatte einen Fehler im Schaltplan. Hoffe Nummer drei ist jetzt besser.

UnskilledWorker: Funktioniert hervorragend! Alles dicht und heizt. Dauert zwar 30-40min bis die 48°C erreicht sind aber das ätzen selber geht schneller und gleichmäßiger.

Jetzt erstmal die Netzteilplatine entwerfen. Danach die A/D Platine mit dem AVR und testen. Danach sind die letzten 4 Kanäle eine Kleinigkeit.