Hallo, Leute! Mein Controller ATMEGA128 benötigt 4,5V-5,5Volt bei max. 40 mAh. Ich plane mit 5 Knopfzellen, die hintereinander geschaltet sind auf 7,5 Volt, da das Display zwischen min 6,5 und max 14 Volt benötigt. Es soll das Display und der Controller parallel von der 7,5 Volt-Einheit versorgt werden. Welchen Vorwiderstand brauche ich für den Controller? Rechnerisch komme ich auf (7,5-5)V*0,04A=62,5Ohm bei 2,5V*0,04A=0,1Watt minimal. Liege ich mit meiner Rechnung so richtig? Ursprünglich bin ich von einer 9V-Block-Batterie ausgegangen und kam ich auf 123 Ohm bei 0,06 Watt. Die von Verkäufer empfohlenen 123 Ohm bei 0,25 Watt ergeben bei folgender Schaltung + -> Widerstand -> Voltmeter -> Masse -> keine Änderung der Spannung von 9,7 Volt. Dies macht mich für mein Projekt und meinen Berechnungen etwas skeptisch! - Vorher kommt es das keinerlei Spannungs-Abweichungen zu beobachten sind? Ursprünglich 9,7V = (durch den Widerstand geleitete) 9,7 V . In Sachen Sicherungen...Welche Sicherung ist optimal? 40 mA, 50 mA oder mehr? Wie weit eignen sich UMF-Sicherungen? ...wie habt gut sind Eure Erfahrungen damit? Danke für Eure Hilfe! ...in Sachen E-Technik lerne ich gerne dazu! Stephan
> Welchen Vorwiderstand brauche ich für den Controller? Einen, der sich an den Verbraucher anpasst, also einen Spannungsregler. > Rechnerisch komme ich auf (7,5-5)V*0,04A=62,5Ohm bei > 2,5V*0,04A=0,1Watt Das setzt voraus, daß der Mikrocontroller immer genau 40mA verbraucht. > Die von Verkäufer empfohlenen 123 Ohm bei 0,25 Watt ergeben bei > folgender Schaltung + -> Widerstand -> Voltmeter -> Masse -> keine > Änderung der Spannung von 9,7 Volt. Das liegt daran, daß das Voltmeter keine 40mA über seine Meßleitungen zieht. Und genau das ist auch das Problem beim Mikrocontroller. Wenn er weniger braucht, geht seine Versorgungsspannung hoch.
Danke für Deine promte Antwort! Welche Bausteine brauchte man somit für einen erfolgreichen Einsatz (sonst sollen nur noch SMD-Taster mit den einzelnen I/O-Leitungen verbunden werden.)? Welche Hardware braucht man unbedingt zum Programmieren? ...aktuell habe ich erstmal den ISP-Programmer geordert und warte darauf was da kommt. Thanx, Stephan
Moin, Gemeinde! Um die Schaltung mal zusammen zu fassen könnte man sagen: + -> Widerstand für die gewünschte Spannung -> Spannungsregler um diese Spannung bei unterschiedlichen Leistungen einzuhalten -> Sicherung um die maximale Ampherestärke nicht zu überschreiten -> Mikrocontroller und zurück zur Masse... C´est bon? Grüzzi, Stephman
Hast du dich schon mal mit den ohmschen Gesetzen auseinander gesetzt, bevor du mit ICs bastelst. Wenn du Autofahren lernen möchtest fängst du auch nicht mit einem F1-Wagen an. Was willst du für ein Display anschließen? Wie lange sollen die Batterien den reichen. Bei Knopfzellen kommt es auf effektive Spannungsreglung an. Ich würde sagen, ein Längstregler wie der 7805 ist deswegn weniger geeignet.
Aktuell beschäftige ich mich ausschließlich mit dem ohmschen Gesetz. Der Vorschlag mit 7805 kommt auch nicht von mir. Das Display kommt von Speedservice.de. - Da das Display mehr zu Demonstrationszwecken dienen soll, brauchen die Batterien nicht teuere Lithium-Batterien sein, sondern Alkali reicht vollkommen aus. Denke ich setze auf Alkali-Knopfzellen LR 44 mit 120mAh, die sich bei Conrad anscheinend gut verkaufen. Meine Planung kann von mir aus noch 4 Wochen oder länger dauern, sofern ich dann weiss das ich ein aufeinander abgestimmtes System habe. - Dann werde ich erst an die Beschäffung gehen. Vielleicht hat ja jemand noch gute Vorschläge wie man das gesamte Orchestern am besten zusammen stellen könnte!? Stephan
Teure Lithium Knopfzellen gehen auch gar nicht, weil diese ihre Leistung nicht bei Hochstromanwendungen (40mA ist sehr viel für diese Dinger - gebaut werden die CR-Typen z.B. für max. 1 bis 2mA) liefern. Die sind dann extrem fix alle. Alkaline ist da viel besser. Wozu eine Sicherung? Ist total überflüssig. Die Alkaline Knopfzellen begrenzen durch ihren Innenwiderstand selber den Ausgangsstrom, so dass nichts zu "brennen" anfangen kann im Kurzschlußfall. Vorwiderstand geht deshalb nicht, weil ein Controller nicht konstant z.B. 40mA zieht (wie z.B. eine LED es täte). Wenn er mal nur wenig braucht, dann würde nach Ohmschen Gesetz, ja die Spannung über alle Maßen ansteigen. Daher der Vorschlag eines Spannungsreglers. Bei Batterien ist z.B. der 78L05 das einfachste, was man nehmen kann. Etwas anderes als ein Linearregler lohnt sicherlich nicht, weil der AUfwand dann zu groß wäre. Am Allerbesten wäre es vermutlich gar keinen Spannungsregler zu nehmen, sondern 3 Batterien, also 4,5V. Der Controller würde damit problemlos bis weit unter 3V arbeiten, wenn du einen LowVoltage Typ nimmst, also den ATmega128L. Nebenbei halten dann die Batterien auch viel länger, da bei geringerer Spannung die STröme auch geringer sind (siehe AVR Datenblatt ganz hinten!). Du müßtest aber gucken, ob dein LCD das mitmacht. Ein normales tut das nicht und läuft nur bei 5V. Zudem verbrauchen die normalen viel zu viel für Betrieb mit Knopfzellen. Ich empfehle dir dringen ein DOG-LCD von Electronic-Assembly zu nehmen. http://www.lcd-module.de/deu/dog/dog.htm Verbraucht sehr wenig, ist sehr klein, einfach zu verbauen und läuft auch unter 3V noch problemlos. Viele Designvarianten gibt es auch. Für Batteriebetrieb sind die Typen: EA DOGM 162E-A und EA DOGM 163E-A Zu beziehen (mit Gewerbeschein) direkt über E.A. oder einfach eine Anfrage danach bei reichelt machen (anfrage@reichelt.de) - die besorgen dir das auch. joern g.
Bist du dir wirklich sicher, dass du solch ein Display mit Kopfzellen betreiben willst? Wie lange sollen die Batterien denn durchhalten??? Ich würde einfach 3 Batterien (mit mehr als 120mAh) nehmen und einen Step up Spannungsregler um die Displayspannung zu erzeugen. Dann bist du auch flexibler von der Spannung her.
Ach so, es soll ein Farbdisplay sein, sehe ich gerade.... Etwas merkwürdig für Knopfzellen. Naja, dann häng die Displaybeleuchtung einfach direkt an die Batterien und nimm für Controller einfach einen 7805 oder 78L05 - bei dem winzigen Bedarf des Controllers (40mA zieht der extrem selten mal) ist es auch egal, ob es ein Linearregler ist. Wenn du etwas Strom sparen willst, dann stecke lieber etwas mehr Arbeit in sinnvoll platzierte "Sleep" Kommandos oder sogar mal komplett den Controller (softwaremässig) abschalten, wenn der nichts zu tun hat. Das spart sehr viel mehr, als sich mit Schaltreglern Mühe zu machen. jörn
Die Betriebszeit erhöht sich aber nicht durchs Schlafen legen. Ein 7805 verbrät bei 7,5V Eingang min. 1/3 der zur verfügung stehenden Leistung und wandelt sie in Wärme um !!! Bei Netzbetrieb egal aber nicht bei Batteriebetrieb.
Hallo, Jörg! Danke für Deine sehr nützlichen Hinweise. Auf Knopfzellen bin ich nur aus Platzgründen gekommen. Das ganze "Werk" soll in ein altes Handy eingebaut werden und da bekomme ich mit einer 9V-Blockbatterie große Probleme. - Müsste ich bei einem 9V-Block denn mit Sicherungen arbeiten? Besser wird es sicherlich sein die Hintergrund-Beleuchtung des Displays komplett über eigene Knopfzellen zu betreiben, was aber natürlich die Gesamtanzahl extrem erhöhen würde. Kann man rein rechnerisch die Gesamtkapazität der Alkali-Batterien mit 120mAh durch die 40mAh maximale Leistung des uC dividieren, sodaß man auf mindestens 3h Laufzeit kommt oder ist das unrealistisch? Das software gesteuerte Energiemanagement ist auch mehr mein Steckenpferd und werde da auch einige Energie reinstecken. - Die Frage bliebe natürlich nach der Kosten/Nutzen-Relation. Stephan
Du brauchst auch bei 9V keine Batterie. Bei 9V Eingang werden aber schon fast 44% der Energie vom 7805 in Wärme umgewandelt dies fehlt dir dann bei der Lebensdauer. Ob Sleep oder nicht kannst nur du entscheiden. Es ändert aber nichts an der Betriebsdauer.
Unbekannt: "Ob Sleep oder nicht kannst nur du entscheiden. Es ändert aber nichts an der Betriebsdauer." Das ist einfach nur noch falsch! Einfaches Beispiel: 10V am Eingang. Betrieb: 100mA Sleep: 1mA Betrieb: Leistung µC: 100mA*5V=0.5W Leistung 7805: 100mA*5V=0.5W Zusammen: 100mA*10V=1W Sleep: Leistung µC: 1mA*5V=0.005W Leistung 7805: 1mA*5V=0.005W Zusammen: 1mA*10V=0.01W Macht ne 10x so lange Betriebsdauer bei gleichem Akku. Das einzige was wirklich stimmt ist, dass in beiden Fällen der Wirkungsgrad gleich ist: 50%. Aber der interessiert hier nur zweitrangig.
Ich möchte ja nun keinen Traum zerstören, aber wenn Du mit einem Spannungsteiler einen µC betreiben willst, dann ist das gesamte Projekt ziemlich overkill für Dich, denn ich gehe mal davon aus, daß Dein Grundlagenwissen gerade mal für den Anschluß einer LED reicht, da Dir nichtmal Längsregler (7805) bekannt sind. Daraus schließe ich, daß Du auch nicht gerade viel Erfahrung mit µC hast. Der Mega-128 ist für Anfänger schon recht kompliziert. Würde mich mal interessieren, wie Du das Ding irgendwo aufgelötet bekommen willst. Ist Dir TQFP ein Begriff? Falls nein, dann - vergiß es einfach. Ein Farbdisplay als Anfänger? Na, dann Prost. Nicht böse gemeint, ich will Dir nur tonnenweise Frust ersparen - den wirst Du mit Deinem Projekt nämlich haben.
@unbekannt: 1/3 von 1uA sind (sagen wir mal) scheißegal. Und wenn der Controller (wie sehr oft möglich) z.B. 90% der Zeit schläft, dann ist der Mehrverbrauch absolut egal. Man muß immer Vor- und Nachteile realistisch abschätzen. jörn
Ach ja, natürlich hast du recht, dass "kein 7805" PLUS "Sleep" noch viel besser wäre (falls du daran gedacht hast bei deiner ansonsten sinnlosen Aussage), aber man muß auch den Mehraufwand, Zeitbedarf, und Platzverbrauch usw. bedenken. Und bei Strömen in diesen Bereichen lohnt sich der AUfwand einfach nicht. Bei einer Lumiled mit 350mA Dauerverbrauch z.B. ist das was ganz anderes, da wäre ein Linearregler im Gegensatz zu einem Schaltregler totaler Unsinn. jörn
Ach ja, solche Statements wie von T.Kaiser kann ich leider hier nicht gebrauchen! Frust bereiten mit nur Leute, die mir erzählen, was nicht lieferbar ist oder was nicht realisierbar ist. - Gibt es keinen Bausatz, wird halt einer selbst entwickelt. Lernbar ist alles, fehlendes Wissen aus dem Bereich Elektrotechnik - so weit das notwendig ist - werde ich mir weiter aneignen, denn mein Projekt wird keine Eintagsfliege. TQFP ist mir schon länger ein Begriff. Eine passende Sleep-Funktion werde ich entwickeln, die den Controller und die Hintergrundbeleuchtung bei längerer Untätigkeit auf AUS bzw. Sleep setzen wird.
Nun ja, wenn Du meine Statements nicht brauchst, dann verrate ich Dir auch nicht, daß Du einfach nur mal den Text des Angebots durchlesen mußt, um die Lösung Deines Problems zu finden. Aus den Angaben "Spannungsversorgung 3,3 - 20V" lese ich heraus, daß die mit angebotene Adapterplatine einen Spannungsregler inklusive hat. An den hängst Du den Mega-128 einfach mit dran. Ob das tatsächlich so ist, wird sich weisen, wenn Die Platine vor Dir liegt. Aber da Du Dir ja nichts sagen lassen willst.... Viel Glück. Das wirst Du dringend brauchen.
...dann hast Du das Angebot nicht genau genug durchgelesen: Es ist richtig das die Signal vom Controller zum Display 3,3 - 20 V haben kann. Die Hintergrundbeleuchtung braucht jedoch m i n d e s t e n s 6,5 Volt bis ca. 14 Volt. 6,5 Volt (Hintergrundbeleuchtung) != 5 Volt (Microcontroller) Somit ergibt sich keine triviale Lösung des Problems ausgehend von einer einzigen Batterieeinheit oder etwa doch? Glück brauch ich nicht. Wissen reicht aus. Stephan
Ich habe davon geschrieben, daß die Spannungsversorgung von 3,3V - 20V variieren kann - laut Datenblatt. Daß ein Display 20V verträgt, ist sehr unwahrscheinlich. Deshalb gehe ich davon aus, daß auf der Platine ein Spannungsregler existiert. Und aus diesem Grund wirst Du höchstwahrscheinlich keinen Spannungsregler zusätzlich brauchen. Das hat mit der Hintergrundbeleuchtung herzlich wenig zu tun, die ist völlig getrennt. Ergo: Irgendeine Spannung >= 6,5 Volt reicht für Display und Hintergrundbeleuchtung, und die Betriebsspannung von 3,3V für Deinen Mega-128 bekommst Du von der Displayplatine. Sorry, aber noch einfacher kann ichs nun wirklich nicht mehr erklären, und wenn Du weder das Datenblatt noch mein Posting richtig interpretierst... Zu Deinem letzten Satz sag ich jetzt nichts mehr. Ich klink mich hier aus, werd halt glücklich mit Deinem Projekt. (Da gibt man einen entscheidenden Tipp und wird von der Seite angemacht. Danke.)
Standard 7805 - Quiescent Current 5mA !!! 78L05 - Quiescent Current 3mA !!! Also nix mit mit 1mA Sleepstrom. Evtl. währe der LP2950 eine Alternative. Aber die Prioritäten muss Stephan selbst festlegen. @Hermann: 50% sind 50% ob nun bei 0,5W oder 0,0001W.
unbekannt: aber für die lebensdauer der batterien is es halt entscheidend ob du 0,5W oder 0,0001W entnimmst. Dabei is es vollkommen egal welchen wirkungsgrad der regler hat! auf das gesamtsystem kommts an. Und das braucht halt im Sleep nur wesentlich weniger. Und wie meinem Text weiter zu entnehmen sein sollte sind die 1mA nur ein Beispiel. Ich mach seit Ewigkeiten nix mehr mit AVRs. Keine Ahnung wieviel die "verbrauchen". Bei den MSPs muss man sich für Spannungsregler eh andere Sachen einfallen lassen, weil du da mit etwas Geschick schon in den µA-Bereich. Und dann is auch ein LM317 mit seinen 100µA schon pure Verschwendung. Wenn möglich kommt der µC dann gleich an passende Baterien oder wenn ein Trafo mit drin is, achte ich nicht auf die Stromaufnahme.
Ist wohl besser wenn Thomas sich ausloggt! Ich spreche die ganze Zeit von einer Spannungsversorgung > 6,5 V, die das Display und den Microcontroller versorgt. Diese Spannung > 6,5 V muss ich für den Microcontroller auf 5V ändern. Das war und ist die grundsätzliche Fragestellung. Die Verbindung von Microcontroller zum Display ist uninteressant, da die möglichen Eingangsimpulse zwischen 3,3 V und 20 V liegen können. Also nochmal: - Versorgung des Microcontrollers => 4,5V - 5,5V - Versorgung des Displays(=Hintergrundbeleuchtung) mindestens 6,5V - möglich eine Spannungsversorgung Die Bauelemente von dem unbekannten Verfasser wäre ich mal eingehend checken. - Einen Sleep-Modus werde ich auf jeden Fall software-mässig implementieren. Stephan
Stephan hat ja noch nix über den Verwendungszweck geschrieben. Also ob z.B. das Berät nur 1mal am Tag für 1 Minute eingeschaltet ist und rest Sleep oder ebend 24 Stunden eingeschaltet.
Es soll eine Art Spielekonsole werde - mehr zu Demonstrationszwecken als zum Dauerbetrieb. Wenn ein Satz Batterien für mehr als 3 Stunden aktive Nutzung reicht, wäre ich damit schon zufrieden. Gruss, Stephann
Kann man nicht einfach (ich nehm halt mal 1,5V pro Batterie an) das machen: 3*1.5V=4.5V für den µC daran hängt man noch zwei weitere Batterien 5*1.5V=7,5V für das Display Da der µC im Vergleich mit der Beleuchtung so gut wie nichts zieht wenn er manchmal schläft wird es auch nicht ins Gewicht fallen, dass die drei Batterien die beides versorgen mehr belastet werden.
In der Beschreibung vom Display steht, dass die Hintergrundbeleuchtung für 12V ausgelegt ist, aber noch geändert werden kann. Wahrscheinlich ist das einfach ne LED mit Vorwiderstand. Wenn man den ändert, klappts evtl. mit kleineren Spannungen. Dass das Display mit zwei unterschiedlichen Spannungen versorgt wird (einmal Elektronik und einmal Hintergrundbeleuchtung) habt ihr berücksichtigt? Die Idee von Thomas ist garnicht so weit hergeholt.
Da muss ich noch einmal meinen Vorschlag von oben ansprechen - 3 Batterien Step-up Regler da hinter und ich kann ganz einfach im Nachhinein noch die Spannung, durch austauschen von 2 Widerständen, ändern. <ironie> *** Ja ich weiß, ein Schaltregler ist sehr sehr teuer, enorm Groß, noch aufwendiger und sehr schwer zu beschaffen. *** </ironie> Habe kein Bock mehr auf diese idiotische Diskussion. Das ist nur einer von 1000 Möglichkeiten. Das kann auch wieder nur Stephan entscheiden je nach Budget. Es gibt auch bei Conrad oder Reichelt Akkus, die etwa so lang sind wie eine Mignon Zelle aber nicht rund sind sondern Rechteckig flach. Damit passt das ganze auch wieder in das gewünschte Handy-Gehäuse.
Hallo, Leute! Ich werde es wohl so machen wie Thomas G. es beschrieben hat. - 3 x 1,5 Volt Knopfzellen mit dem Controller verbinden. - Hinter die 3 Knopfzellen noch weitere 2 Knopfzellen für die Hintergrundbeleuchtung des Displays schalten. Frage wäre sicherlich noch von welcher Quelle ich die 3,3 - 20 V für das Display (intern) abgreife(ansich ist dies unspektakulär!). Anbieten würden sich sicherlich die 7,5 V hinter den 5 Knopfzellen oder auch 4,5 V, die von den 3 Knopfzellen ausgehen und durch den Controller weiter an das Display geleitet werden. Die 2. Variante müsste möglich sein. Hier müsste ich mir noch genauer die PIN-Belegung des ATMEGA128 ansehen. Intuitiv würde ich sagen, daß diese Variante auch besser ist. Konkrete Verbrauchstest müsste ich später im Einsatz mal machen. Stephan
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