Hallo, ich habe gerade ein paaar kleine Fragezeichen vor dem Kopf und bräuchte da mal eure Hilfe. Ich habe auf einer Platine einen Atmega644p, der mit 5V versorgt werden soll. Die restlichen Bauteile brauchen aber nur 3.3V. Das ganze soll mit einem LiPo-Akku versorgt werden. Nun stehe ich vor der Wahl: 3.7V LiPo-Akku und einen Step-up-Regler für die 5V und einen Step-down für die 3.3V. oder 7.4V LiPo-Akku und 2 Step-down-Regler. Das ganze sollte möglichst platzsparend aber vor allem gewichtssparend sein. Ist eine der Ideen vollkommener Schwachsinn oder gibt es sogar eine viel einfachere Lösung für mein Problem? Grüße Dominik
Was fuer Bauteile werden denn mit 3.3V versorgt, sprich welcher Strom wird benoetigt? Warum kannst du den uC nicht auch mit 3.3V versorgen?
3V3 Linearregler + ATmega mit 3V3 laufen lassen. Leichter geht es kaum...
Eine Frage ist auch, wieviel Strom bei 3,3V und 5V benötigt werden. Bei wenig Strom ist ein Schaltregler nicht unbedingt sinnvoll, da tut es auch ein Linearregler. Und da gibt es keinen Step-Up. Gruß Dietrich
Das ging ja schnell. Den Atmega mit 3.3V laufen zu lassen hatte ich auch schon überlegt. Der soll aber einen 6-DOF Lagesensor auswerten und eine Motorsteuerung über PWM so oft wie möglich aktualisieren können. Das ganze ist für einen Quadrocopter. Ihn dann mit 12Mhz laufen zu lassen wäre etwas knapp (wurde in einem anderen Forum mal beschrieben und daran habe ich mich dann orientiert) oder meint ihr das reicht auch noch? Die Verrechnung des Acc. und des Gyros übernimmt der MPU6050. Auf der Platine sitzen noch ein MAX3421E und ein MPU6050. Die brauchen jeweils maximal 45mA und 3.9mA. Auf der 5V-Schiene würde dann nur der Atmega hängen und der bräuchte ja nur knapp etwas mehr als 13mA bzw. knapp 14mA, falls man den Pin-kompatiblen 1284p einbauen möchte. Danke bereits für eure Antowrten! :) Grüße Dominik
Was fuer einen Akku hat denn der Quadrocopter momentan? Ich wuerde bei diesen Stroemen Linearregler everwenden. Sehr leicht, billig und unkompliziert. In dem einen fuer 5V verheizt du bei einer angenommenen Batteriespannung von 7.4V (65mA) eine Leistung von 160mW. In dem fuer 3.3V dann nochmal 85mW. Da denke ich, dass ein Schaltregler nicht notwendig ist. Ueber das Verhalten des Atmega bei 3.3V kann ich dir nicht helfen, aber das wuerde das ganze doch sehr vereinfachen.
Der hat momentan noch gar keinen. Ich bastel mir gerade selber einen zusammen (als Lernprojekt). Er soll quasi nur aus dem PCB bestehen und dadurch sehr leicht, klein und wendig werden. Bisher hatte ich 5V USB-Spannung genutzt und die mit einem Festspannungsregler auf 3.3V gebracht. Vielleicht hat ja hier noch jemand Erfahrung damit und könnte mir sagen, dass es auch mit 12MHz ginge; das würde das ganze nämlich wirklich vereinfachen. Edit: Was mir gerade noch eingefallen ist. Es gäbe auch noch die Möglichkeit den Atmega mit 3.3V @16MHz laufen zu lassen. Das läge aber außerhalb der Spezifikationen. Es gibt aber durchaus positive Berichte dazu. Allerdings denke ich, dass es wohl auch einen Grund gibt, dass Atmel bei 3.3V rät, auf 12Mhz zu takten. Grüße Dominik
Es würde ja auch reichen (laut Datenblatt) den Atmega mit 4V zu versorgen. Hilft das vielleicht noch etwas weiter?
Nimm doch einen XMega oder gleich was Dickeres wie ARM oder PIC32/PIC24EP. Die laufen alle mit 3.3V bei voller Leistung. fchk
Auf Seite 330 ist wie du wahrscheinlich schon gesehen hast angegeben welche Frequennz bei welcher Versorgungsspannung moelgich ist. 2.7V und 10MHz sind kein Problem. Auf Seite 339 wird aber in einem Diagramm der Stromverbrauch bei verschiedenen Frequenzen angegeben. Da findet sich ein Ergebnis fuer 12Mhz bei 3.3V. Von daher glaube ich, das sollte schon funktionieren.
@fchk Das wäre schön :) Leider nutze ich das ganze wie gesagt als Lernprojekt, da ich noch eher ein Anfänger bin. Der Quadrocopter wäre für mich jetzt wieder der nächste Schritt. Bei PICs, XMegas und ARMs müsste ich wieder fast von vorne anfangen. Hätte nicht gedacht, dass man wegen so etwas so hängen bleiben kann. :( @Mark Ja, das hatte ich schon gesehen. Dass 12Mhz bei 3.3V kein Problem wären, hatte ich gelesen. Wie oben geschrieben kam mir dann nur wieder ein Beitrag aus einem anderen Forum in den Hinterkopf geflogen, obe die 12MHz für die Auswertung der Sensoren und das Aktualisieren der Motoren um das ganze stabil zu halten ausreichen. Grüße Dominik
Achsoooo... :) Habe dein Anliegen falsch verstanden. Naja dazu kann ich jetzt absolut nichts sagen, sorry. Dachte du wolltest nur wissen ob der Atmega generell bei 12MHz und 3.3V funktioniert.
Jein :) ich suche halt eine möglichst kompakte und leichte Lösung den Atmega möglichst mit 16MHz zu betreiben (min 4V; oder halt jemand sagt mir, dass die 12MHz auch reichen) und gleichzeit 3.3V für die restliche Elektronik abzugreifen. Da das ganze über LiPos laufen soll, bleiben also nur 3,7V oder 7,4V Eingangsspannung. Und nun wäre halt die Frage, ob nun lieber 7,4V und einmal auf 5V einen Festpannungsregler einzusetzen und das ganze nochmal für 3.3V oder einmal Festspannungsregler auf 3.3V und einen Step-Up für 5V/4V. Aber wenn ich Dietrich richtig verstanden habe, wird das wohl mit dem Step-Up nichts. Andere Lösungen sind natürlich willkommen und da kam halt dann der Einwurf, den Atmega auf 12MHz laufen zu lassen. und dann sind wir wieder bei der Frage, reicht das um den Copter stabil zu halten? :) Aber nochmals Danke, dass ihr weiter versucht mir zu helfen und mir Tipps gebt!
Das mit deinen 3,7 und 7,4V Lipo-Spannungen ist leider auch nur die halbe Wahrheit. Entladeschlussspannung ist 3 bzw. 6V, Maximalspannung ist 4,2 bzw, 8,4V. Wird dir nix anderes übrigbleiben als auf 2 Zellen (6-8,4V) zu gehen und diese Spannung mit einem Schaltregler auf 5V zu bringen. Dazu muss man fast einen Schaltregler mit einem eingebauten P-Kanal-Mosfet nehmen (gibt's bei ST), weil vielfach 6,5V als Minimum-Eingangsspannung gefordert werden.Die 3,3V kann man dann von den 5V mittels Low-drop-Linearregler erzeugen, falls nicht mehrere 100mA gebraucht werden. Grüsse
Dominik Gebhardt schrieb: > @fchk > Das wäre schön :) > Leider nutze ich das ganze wie gesagt als Lernprojekt, da ich noch eher > ein Anfänger bin. Der Quadrocopter wäre für mich jetzt wieder der > nächste Schritt. Bei PICs, XMegas und ARMs müsste ich wieder fast von > vorne anfangen. Hätte nicht gedacht, dass man wegen so etwas so hängen > bleiben kann. :( Na dann hat dieses Lernprojekt einen bleibenden Lerneffekt gehabt. Der AVR ist hier dann einfach die falsche Wahl. Überlege doch einfach mal, warum der Prozessor in Deinem PC mit einer Spannung zwischen 0.7 und 1.8V betrieben wird. Genau, um die Leistungsaufnahme zu minimieren. Bei halber Spannung sinkt die Leistungsaufnahme auf ein viertel - das geht quadratisch. Also brauchst Du einen Prozessor, der mit einer möglichst geringen Spannung läuft. Die neueren PICs (selbst die kleinen 8-bittigen PIC18, die stromsparenden erkennst Du an einem J oder K in der Typenbezeichnung) laufen intern z.B. nur noch mit 2.5 oder 1.8V, nur die IO-Pins werden noch mit 3.3V betrieben. Gleiches Spiel bei FPGAs: Kernspannung 1.2V. Und das ist auch gut so - denn Dein Akku soll ja möglichst lange halten. Angenehmer Nebeneffekt: kleinere Spannung heißt auch kleinere Halbleitergeometrien heißt auch mehr Chips pro Wafer heißt auch weniger € pro Chip. Und: keine Angst vor einem Architekturwechsel. Ich habe vor 30 Jahren mit dem Z80 angefangen und ein halbes Jahr gebraucht, bis ich ihn assemblertechnisch im Griff hatte. Ein Jahr später kam der 6502 hinzu, und dafür habe ich dann nur noch 6 Wochen gebraucht, und zwar soweit, dass ich im Kopf assemblieren und die Hexcodes in den ROM-Monitor eintippen konnte. Das Teil hatte nur einen Disassembler, aber keinen Assembler. Wenn Du C kannst und verwendest und nicht mit Bascom rumhühnerst, dann ist es egal, auf welcher Architektur Du C programmierst. Du musst dann nur noch die Peripherie kennenlernen. fchk
Oh man, was habe ich mir da nur für ein Hobby gesucht. :D Aber ihr habt wohl recht, dann bleiben mir wohl nur noch die Möglichkeiten von Gebhard Reich und fchk. Da die zwei Zellen nur eine Notlösung gewesen wären (auf Grund des höheren Gewichtes) und ich mir nach dem Copter eh andere Architekturen anschauen wollte, werde ich wohl gleich mal ins PIC-Lager schielen. Ich glaube das ist für mich als Anfänger noch eher etwas als gleich mit einem 32-bitter weiter zu machen. Aber das kommt dann danach :) Vielen Dank nochmal für eure vielen Ansätze und eure Geduld! :) Ich habe jetzt erstmal wieder einige Sachen auszuprobieren mit den PICs. Gruß und Dank Dominik
Dominik Gebhardt schrieb: > Ich habe jetzt erstmal wieder einige Sachen auszuprobieren mit den PICs. So, als Tip noch: Fange nicht mit den 8-Bittern an, sondern gleich mit einem 16-Bitter, also einem PIC24 oder dsPIC33. Ist einfacher. Da Du PWMs brauchst: Es gibt eine dsPIC-Serie für Motor Control, die MC oder MU (mit USB) in der Typenbezeichnung trägt. Für Dich könnte der dsPIC33EP256MU806-IPT interessant sein. Damit hast Du wirklich hinreichend Rechenleistung. Gibts bei Reíchelt. Datenblatt und Family Reference Manual (du brauchst beide) hier: http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en554301 Als Debugger nimmst Du das PicKIT3 oder einen China-Clone (z.B. https://www.olimex.com/Products/PIC/Programmers/PIC-KIT3/), die Software (MPLAB IDE, Compiler, Libraries) gibts bei Microchip. fchk
WOW vielen Dank nochmal! :) Dann halt ein Zwischenstopp bei den 16-bittern. Aber dann habe ich jetzt erstmal wieder etwas zu bestellen und zu lesen. :) Nochmals Danke!
@Frank
>Bei halber Spannung sinkt die Leistungsaufnahme auf ein viertel
Stimmt so nicht. Bei IC's werden intern generell Widerstände durch
Konstantstromquellen ersetzt, daher reduziert sich die Leistungsaufnahme
eines IC's bei halber Spannung nur auf die Hälfte.(Strom bleibt durch
die Konstantstromquellen konstant)
Grüsse
Gebhard Raich schrieb: > Stimmt so nicht. Bei IC's werden intern generell Widerstände durch > Konstantstromquellen ersetzt, Zeig mir mal die vielen Stromquellen im ATmega644P. ;-) Ihr habt im Prinzip beide Recht, Frank bei digitalen und du bei analogen ICs. Nur gehts hier um den AVR und der ist ziemlich digital.
>Nur gehts hier um den AVR und der ist ziemlich digital.
Ja stimmt, bei CMOS fließt ja im Ruhezustand gar kein Strom, beim
Schalten ist dann haupsächlich das Laden/Entladen der parasitären
Kapazitäten der Faktor für den Energieverbrauch, weniger der Querstrom
im Umschaltaugenblick.
Grüsse
Dominik Gebhardt schrieb: > Was mir gerade noch eingefallen ist. Es gäbe auch noch die > Möglichkeit den Atmega mit 3.3V @16MHz laufen zu lassen. Das läge aber > außerhalb der Spezifikationen. Mach Dir keine Sorgen, das geht! Die Reserven eines AVR sind - auch wenn die Spezifikationen für Massenware Gesetz sind - gerade bei den PicoPower-Controllern laut meiner Erfahrung entsprechend hoch. In einem Debug-Projekt nutze ich mehrere 644P mit 25Mhz bei 5V und es ist noch nie zu einem Aussetzer gekommen, auch nicht unter Labormessplatzbedingungen ;-)
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