Hallo, ich habe eine kleine Wetterstation mit ATMEGA 8, einen 2*16 LCD, einen Temp.sensor und einen Feuchtesensor. Ich habe jetzt mal gemessen und das gesamte System zieht dauerhaft 26mA, was für meine Betrachtungen zunächst nicht viel sind. Jetzt hab ich mir allerdings mal Gedanken über die Stromversorgung gemacht, die über Batterien erfolgen sollte. Irgendwie hab ich das Gefühl, dass ich jedne Tag die Batterie wechseln kann. In Frage kommt wohl entweder eine 9V Block oder 4* Mignon, wobei ich die 9V Block bevorzugen würde von der Bauform. Wie gestaltet ihr die Stromversorgung und was meint ihr zu dem Stromverbrauch? Wenn ich den Quellcode vom µC lösche, zieht der immernoch den selben Strom.
> Wie gestaltet ihr die Stromversorgung Das LCD ist dein Problem. Diese alphanumerischen DotMatrix Displays brauchen einen Haufen Strom. Der Rest (uC, TempSensor, Hygro) lassen sich abschalten (sleep, an einen dann abgeschalteten PortPin als Stromversorgung hängen) und brauchen dann extrem wenig Strom. Bei Wetterdaten reicht es ja, wenn die Bauteile alle paar Sekunden für den Bruchteil einer Sekunde aktiviert werden, dazu dient der Timer der den uC aus dem sleep aufwachen lässt, ud schon braucht das nur noch Mikroampere. Falls die Teile eine stabile Stromversorgung haben wollen und nicht direkt an eine Batterie dürfen, sind LP2950 (3/5V) geeignete Spannungsregler. Aber das Display bleibt dein Problem, vor allem wenn du es hintergrundbeleuchten willst. Daher haben Wetterstationen andere Displays, grosse Gläser die direkt vom uC bedient werden, und laufen dann 1 Jahr aus einer normalen Batterie.
> In Frage kommt wohl entweder eine 9V Block oder 4* Mignon, wobei > ich die 9V Block bevorzugen würde von der Bauform. Aber die Physik deines Universum bevorzugt die andere Bauform wenn es um den Wirkungsgrad geht. > Wie gestaltet ihr die Stromversorgung und was meint ihr zu dem > Stromverbrauch? Er ist ein guter Beweis dafuer das du noch keine Ahnung von Microcontrollern hast und keine Lust hast Datenblaetter zu lesen. Vermutlich wuerde es reichen wenn dein Controller die meiste Zeit schlaeft und nur so alle 10s mal aufwacht, seine Sensoren einschaltet und kurz eine Messung vornimmt. Olaf
Die Beleuchtung des Displays ist aus. Wenn die an ist, zieht er ca 200mA mehr. Laut Datenblatt für das LCD TC1602E-01 ist der der Power Supply Current max. 3 mA und mit Belecuhtung max. 150 mA. MaWin schrieb: > Der Rest (uC, TempSensor, Hygro) lassen sich abschalten (sleep, an einen > dann abgeschalteten PortPin als Stromversorgung hängen) und brauchen > dann extrem wenig Strom. Wie meinst du das? Die Sensoren lassen sich abschalten? Du meinst jeder Sensor sollte einen Schlafmodus haben?
Der µC verbraucht, (fast) egal welcher Quellcode drauf ist, (fast) immer gleich viel. Folgendes kannst Du machen, um den Stromverbrauch zu minimieren: 1. Keinen 7805 einsetzen. Die Dinger verbrauchen unglaublich viel Strom. Nimm lieber einen sparsameren Step-Down-Regler. 2. Den µC in einen Schlafmodus versetzen. Am besten weckst Du ihn zyklisch mit einem Timer auf, und schickst ihn gleich nach dem Auslesen der Sensoren wieder in den Schlafmodus (z.B. Idle). 3. Hintergrundbeleuchtung (falls vorhanden) deines LCDs ausschalten. 4. Sensoren abschalten, wenn Du gerade nicht misst. Am besten so alle 5 Sekunden einschalten, messen, ausschalten. 5. LCD ausschalten bringt nicht viel, die verbrauchen fast gar nix.* 6. Alle Widerstände so hochohmig wie möglich auslegen. 7. Keinen ATMega8 einsetzen. Die sind veraltet. Nimm einen ATMega88P. Danach dürfte dein Stromverbrauch vllt. noch bei 0,2mA liegen... Gruß Jonathan *Bei dem, was ich oben gelesen habe: Nimm ein anderes. Deins verbraucht viiieeel zu viel Strom. Es gibt viel sparsamere.
Mit einem PMOS-Transistor die Anzeige nur bei Bedarf anzuschalten, wäre doch auch ganz nett. Dann kann man den Prozessor auch noch schlafen legen und erst bei einem Tastendruck oder Timerinterrupt(Sensorabfrage -> Werte speichern, Uhrzeit inkrementieren etc) eines aus externen 32kHz betriebenen Timers aufwecken(kann das der mega8? evtl. auf den 88er umsteigen). Den Prozessor dauernd über einen ganz kleinen Linearregler versorgen(ist effizienter), erst bei "großem Aufwecken mit Display oder Sensorabfrage" wird zusätzlich ein etwas dickerer Schaltregler in Betrieb gesetzt. Dieser spuckt 3,3V aus. mfg mf
youth schrieb: > Du meinst jeder > Sensor sollte einen Schlafmodus haben? Nö. Du musst ihnen einfach nur den Saft abdrehen, wenn Du sie nicht brauchst.
Olaf schrieb: > Er ist ein guter Beweis dafuer das du noch keine Ahnung von > Microcontrollern hast und keine Lust hast Datenblaetter zu lesen. Lieber Olaf, ich habe ein Problem und suche Hilfe. Wenn man keinen Ansatz hat wonach man suchen muss, dann holt man sich Hilfe. Und zwar in einem Forum für µC. Und wenn es beruhigt, oute ich mich gerne als Anfänger. Dazu steh ich auch. Olaf schrieb: > Vermutlich wuerde es reichen wenn dein Controller die meiste Zeit > schlaeft und nur so alle 10s mal aufwacht, seine Sensoren einschaltet > und kurz eine Messung vornimmt. Wenn nun aber nicht der µC den erhöhten Stromverbrauch verursacht, sondern das Display? Dann nützt es auch nichts die Sensoren schlafen zu legen.
youth schrieb: > nicht der µC den erhöhten Stromverbrauch verursacht Sag ich doch: PMOS und bei Nichtgebrauch Ansteuerports auf Masse legen und Saft aus. :) mf
Miss doch einfach mal nach, wie viel was verbraucht. Dann weißt Du, wass Du abschalten musst.
Jonathan Strobl schrieb: > *Bei dem, was ich oben gelesen habe: Nimm ein anderes. Deins verbraucht > viiieeel zu viel Strom. Es gibt viel sparsamere. Danke für die ausführlichen Tipps. Kannst du mir ein sparsameres empfehlen? Und ja ich habe einen 7805 drin, weil ich bislang nur mit solchen gearbeitet habe. Kannst du mir die Bauteilbezeichnung für einen Stepdownregler für 5V Output nennen?
Jonathan Strobl schrieb: > Nö. Du musst ihnen einfach nur den Saft abdrehen, wenn Du sie nicht > brauchst. Versteh ich immernoch nicht. Die Sensoren hängen doch meist an Vcc und nicht an einen Pin der Vcc ausgibt. Du meinst, ich soll die Stromversorgung der Sensoren über die Pins des µC steuern. Dann kann ich die auch ab und an schalten. Aber welchen Strom kann ein Ausgang des µC denn treiben?
Habe hier ein 2x16 Zeichen LCD und einen ATMega328. Habe als Linearregler LM33CV => 3.3V. Eingangsseitig verbraucht das ganze ca. 1.8 mA wenn der uC schläft (da ist auch das Display mit drin). Ohne Display sind es sowas wie 0.7mA, die primär durch den Linearregler kommen. Vielleicht mal LP2950 auspropieren? Wenn du die Hintergrundbeleuchtung nicht nutzt sollte das ausreichen. Der hat <100µA, das sollte wohl reichen.
Operating Voltage: – 1.8 - 5.5V for ATmega48PA/88PA/168PA/328P Seh ich das Richtig, dass ich die µC damit auch mit mind. 1,8V betreiben kann? Wählst du deswegen die Versorgungspannung von 3,3V? Nach dem LP2950 hab ich jetzt schonmal gegoogelt, aber noch nicht herausgefunden wie der beschaltet wird.
youth schrieb: > Jonathan Strobl schrieb: >> Nö. Du musst ihnen einfach nur den Saft abdrehen, wenn Du sie nicht >> brauchst. > > Versteh ich immernoch nicht. Die Sensoren hängen doch meist an Vcc und > nicht an einen Pin der Vcc ausgibt. Du meinst, ich soll die > Stromversorgung der Sensoren über die Pins des µC steuern. Dann kann ich > die auch ab und an schalten. Aber welchen Strom kann ein Ausgang des µC > denn treiben? Auch das steht im Datenblatt. Da gibt es eine Begrenzung pro Port-Pin, pro Port und Gesamt (VCC zu GND). Sollte aber auf jeden Fall ausreichend sein (20mA kannst Du mal annehmen). Ansonsten gibt es fuer sowas ja Transistoren. Volker
youth schrieb: > Operating Voltage: > – 1.8 - 5.5V for ATmega48PA/88PA/168PA/328P > > Seh ich das Richtig, dass ich die µC damit auch mit mind. 1,8V betreiben > kann? Wählst du deswegen die Versorgungspannung von 3,3V? > Nach dem LP2950 hab ich jetzt schonmal gegoogelt, aber noch nicht > herausgefunden wie der beschaltet wird. Das kommt natuerlich auch auf Deine Sensoren an. Wenn die z.B. 0-5V am ADC liefern, hilft Dir ein µC mit 3,3V VCC wenig... Schaltregler gibt's (z.B. bei Conrad) auch fertig aufgebaut und pinkompatibel zum 7805. Ist preislich aber auch 'ne Ansage... http://www.conrad.de/ce/de/product/167805/SCHALTREGLER-W78-5V0-5-V/SHOP_AREA_17336&promotionareaSearchDetail=005 Volker
>Nach dem LP2950 hab ich jetzt schonmal gegoogelt, aber noch nicht >herausgefunden wie der beschaltet wird. ROFL;) Guter Witz.
youth schrieb: > Wenn ich den Quellcode vom µC lösche, zieht der > immernoch den selben Strom. Dann läuft er mit maximale Geschwindigkeit die 0xffs im Flash durch und verbraucht auch fast den maximalen Strom. Power down mode gegoogelt?
> Danke für die ausführlichen Tipps. Kannst du mir ein sparsameres > empfehlen? Und ja ich habe einen 7805 drin, weil ich bislang nur mit > solchen gearbeitet habe. Lass die Finger von Schaltreglern. Die haben hier einen zu schlechten Wirkungsgrad. :) Bring erstmal den Rest deiner Schaltung etwas bessere Trinksitten bei. Wenn du dann erstmal bei den Mikroamperes angelangt bist dann nimmst du einen LowDropregler mit moeglichst geringem Ruhestrom und eben keinen 9V Block. Vielleicht kannst du ja sogar ganz auf einen Spannungsregler verzichten wenn du deinen Controller nur mit drei Batterien betreibst. Olaf
Olaf aber ist das nicht dein Beispiel hier aus folgender Quelle: Beitrag "Spannungsversorgung 7805" Ein Beispiel: 9V-Block an 78L05, Schaltung braucht 100µA -> ca. 3mA Batterietrom (Datenblatt: 78L05 typ. 3mA Ruhestrom), d.h. 9V-Block (400mAh) hält ca. 5 Tage Dauerbetrieb. 9V-Block an LP2950-5, Schaltung braucht 100µA -> ca. 175µA Batteriestrom (Datenblatt: 75µA GND-Current bei 100µA), 9V-Block hält ca. 3 Monate Dauerbetrieb. Ein Schaltregler wäre natürlich noch um einiges besser, aber mehr als 8 Monate dürfte er auch nicht schaffen.
youth schrieb: > Ein Schaltregler wäre natürlich noch um einiges besser, aber mehr als 8 > Monate dürfte er auch nicht schaffen. Der faengt wahrscheinlich in den Bereichen noch gar nicht an zu arbeiten... Der macht erst Sinn, wenn Du Lasten wie (zuschaltbare) Displaybeleuchtung hast. Sagen wir (ueber den Daumen) so ab 10-15mA aufwaerts. Volker
> Wie meinst du das? Die Sensoren lassen sich abschalten? > Du meinst jeder Sensor sollte einen Schlafmodus haben? Entweder er hat (wie SHT-11 als Hygro/Tempsensor) oder er hat nicht, dann braucht er aber i.A. weniger als 20mA, lässt sich also an einem Port-Pin als Spannungsversorgung anschliessen den man abschaltet wenn man den Sensor nicht braucht, und wenn er doch mehr braucht, hilft der "PMOS" von dem hier geredet wird (oder 2 PortPins parallel). Die Unbrauchbarkeit eines 7805 hast du schon selbst erkannt.
Deswegen hätte ich die HiPower-Stromversorgung auch nur dann eingeschaltet, wenn ich die Peripherie mit dem hohen Stromverbrauch auch benötige. Dann ist ein Schaltregler natürlich effizienter als der Linearregler. Der µC kann ja dauernd über LowPower-Linearregler + Shottky-Diode versorgt werden. Der HiPower Schaltregler kommt dann mit einer Shottky-Diode an den µC sowie direkt an die "Stromfresser". Die Diode zum Linearregler sperrt dann idealerweise, wenn der Wandler an ist. So kann man es auch schaffen, dass der µC mit 2V/100µA oder so aus dem Linearregler permanent läuft und sich bei Bedarf 5V/50mA aus dem Schaltregler zuschalten kann. Wann die Peripherie zuverlässig laufen sollte, kann man ja über eine Spannungsmessung oder einen eventuell vorhandenen PowerGood Ausgang des Schaltreglers erkennen. mfg mf PS: Und beides mit heutigen technischen Mitteln in Effizientester Bauweise. Die Mikroprozessoren schlucken schlafend meist bei kleineren Spannungen auch weniger Strom. Der muss dann auch nicht erst durch den Linearregler hindurch.
>Die Beleuchtung des Displays ist aus. Wenn die an ist, zieht er ca 200mA
mehr.
Total durchgeknallt ... ein 128x64 laeuft auch sehr gut mit 10mA. Wenn
man's denn mal im Dunkeln ablesen soll.
Jonathan Strobl schrieb: > 7. Keinen ATMega8 einsetzen. Die sind veraltet. Nimm einen ATMega88P Welcher wär das bei Reichelt? Da gibts immer unterschiedlichste Bezeichnungen. ATMEGA 88-20 PU, ATMEGA 88V-10 PU,
Unterschiede Rot markiert, gleiches Grün markiert. mfg mf PS: beide kommen im PDIP-Gehäuse.
Schaltregler würde ich einem Anfänger als letztes empfehlen. Am effizientesten ist gar kein Spannungsregler. Schaltregler haben einen relativ hohen Eigenverbrauch, der die Ersparnis bei so kleinen Leistungen wieder zunichte macht. (Hat überhaupt jemand einmal das Datenblatt von diesem Conrad-Schaltregler gelesen? Da steht Quiescent Current 3,3 mA, der verpulvert bei geringer Last in etwa genau so viel wie ein 78xx!) Als Prozessor wie oben empfohlen einen Atmega 88, dann läuft die Geschichte mit 2 Mignonzellen oder eine Litiumbatterie eine halbe Ewigkeit, allerdigs ohne hinterleuchtetem Display. 9V-Batterien sind so ziemlich das ineffizientestes was es an Energiequellen gibt, vor allem noch wenn daran noch ein 7805 hängt. Ich habe keine Ahnung weshalb das ständig wieder auftaucht. Da macht es überhaupt keinen Sinn über stromsparende Programmiertechniken nachzudenken. Dieser Uralt-Regler ist alleine schon für mind. 3mA gut.
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