Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stabile 2V aus CR2032 Knopfzelle


von Marc H. (darkdust)


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Hallo Leute,
ich möchte einen kleinen Timer bauen. Vom Prinzip wird's nicht mehr als 
ein ATtiny25, ein Taster und zwei Low-Current LEDs. Um so kompakt wie 
möglich zu werden möchte ich als Stromversorgung eine CR2032 Knopfzelle 
verwenden.

Laut Datenblatt von Varta liefert die am Anfang etwa 3,0V und fällt dann 
gegen Ende bis auf 2,0V ab.

Als Betriebsspannung für meine Schaltung möchte ich 2,0V verwenden.

Die Frage ist nur wie ich die Spannung auf stabile 2,0V bekomme. Ich 
dachte zuerst daran einen LM317L Low-Drop Regler zu verwenden, den habe 
ich hier. Aber der braucht AFAIK mindestens 2V mehr Eingangs- als 
Ausgangsspannung, geht also ned.

Was wären vernünftige Lösungen? Gibt es einen Regler der für meine 
Zwecke geeignet ist? Andere Batterie? Zwei 2032 in Serie schalten?

Für Anregungen wäre ich dankbar.

von spacedog (Gast)


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Wieso nicht ohne Regler betreiben?

von Eumel (Gast)


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Marc Haisenko schrieb:
> Was wären vernünftige Lösungen?

Keinen regler zu benutzen wäre vernünftig. Sind die LEDs halt am Anfang 
etwas heller, stört dich das?

von Marc H. (darkdust)


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Offengestanden ist mir diese offensichtliche Lösung bisher nicht in den 
Sinn gekommen ^_^

Ich will die LEDs nur alle paar Sekunden für je eine Zehntel Sekunde 
aufblitzen lassen. Der Gedanke war dass ich mir bei 2V die 
Vorwiderstände sparen kann. Wenn ich die Spannung nicht regle und 
entsprechend Vorwiderstände nehme werden die LEDs ja mit der Zeit 
dunkler. Das wäre eigentlich nicht schlimm, aber ich frage mich wie der 
ATtiny mit der sich verändernden Spannung klar kommt.

von Eumel (Gast)


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Marc Haisenko schrieb:
> Das wäre eigentlich nicht schlimm, aber ich frage mich wie der
> ATtiny mit der sich verändernden Spannung klar kommt.

Problemlos. Halte dich was die Frequenz angeht an die Angaben des 
Datenblatts.

von Davis (Gast)


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Vielleicht so etwas hier: 
http://de.farnell.com/torex/xc6601b181mr/ldo-ultra-low-drop-1-8v-sot25/dp/1698256RL

Oder ohne Regler betreiben und gegebenenfalls den RC-Oszillator (... 
kleinen Timer ...) zur jeweiliegen Spannung kompensieren.

von Charly B. (charly)


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Eumel schrieb:
> Sind die LEDs halt am Anfang etwas heller, stört dich das?

wenn ja kann er ja PWM in abhaenigkeit der Versorgungsspannung
nutzen

vlG
Charly

von dgps (Gast)


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Marc Haisenko schrieb:
> Der Gedanke war dass ich mir bei 2V die
> Vorwiderstände sparen kann.


Das macht man nicht! (Es sei denn du hast eine Konstantstromquelle)

von MaWin (Gast)


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> Der Gedanke war dass ich mir bei 2V die Vorwiderstände sparen kann.

Man kann sich bei LEDs niemals den Vorwiderstand sparen,
man kann nur Batterieinnenwiderstand und I/O-Port-Widerstand
nutzen.

Blöderweise arbeiten die umgekehrt: Je weniger Spannung, je höher der 
Innenwiderstand.

Aber es gibt eine Möglichkeit

   +-------+----------R---+ (eher hochohmig, so 100k)
   |    VCC|              | (hängt vom Blitzabstand ab)
   |    +------+  LED     |
   |    |     A|--|<|--R--+ LED Vorwiderstand (2*VCC-Vled)/Iled
CR2032  |ATtiny|          |
   |    |     B|---C------+ Kapazität je nach Blitzintensität
   |    +------+            so 100uF
   |    GND|
   +-------+

Normal ist Ausgang A auf high und Ausgang B auf low.
Soll es blitzen, machst du A low und B high.
Die LED bekommt die doppelte Spannung ab, es reicht
also sogar für blaue/weisse LEDs an 2V.

von Stefan (Gast)


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Die Knopfzelle kann allerdings nur eine LED versorgen, bei zwei LED's 
bricht die Spannung stark ein.

Siehe Datenblatt: 
http://datasheet.octopart.com/CR2032-%28V%29-Varta-datasheet-47543.pdf

Demnach liefert die CR2032 von Varta keinen Kurzschlusstrom von 5mA. Die 
Batterien von Tedi liefern sogar deutlich weniger.

Schau mal nach, ob Du nicht lieber zwei Batterien vom Typ AG13 nehmen 
kannst, die können deutlich höhere Ströme liefern.

von Davis (Gast)


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Stefan schrieb:

> Die Knopfzelle kann allerdings nur eine LED versorgen, bei zwei LED's
> bricht die Spannung stark ein.

> Demnach liefert die CR2032 von Varta keinen Kurzschlusstrom von 5mA. Die
> Batterien von Tedi liefern sogar deutlich weniger.

Einfach frech die oben vorgestellte Schaltung 
(Beitrag "Re: Stabile 2V aus CR2032 Knopfzelle") 
nehmen und zwei LEDs in Reihe Schalten.

von keingast (Gast)


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schon mal ne 2032 kurzgeschlossen??????????????.

von Marc H. (darkdust)


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Also dann betreibe ich das ganze direkt aus der CR2032, und schalte 
einen Kondensator parallel um die Spitzen aufzufangen wenn die LEDs 
blinken.

Dass man eine LED normal nicht ohne Vorwiderstand verwenden kann weiss 
ich, ich dachte bei einer Zehntelsekunde sollte es zu verkraften sein.

Die Idee mit dem Kondensator um die LED zu betreiben verstehe ich nicht 
ganz: inwiefern ist es besser die LED per Kondensator kurzfristig mit 
höherer Spannung zu blitzen anstatt für die gewünschte Zeit die LED über 
den ATtiny Ausgang zu betreiben?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Stefan schrieb:
> Die Knopfzelle kann allerdings nur eine LED versorgen, bei zwei LED's
> bricht die Spannung stark ein.

Wie kommst du denn auf den Schwachsinn?

> Siehe Datenblatt:
> http://datasheet.octopart.com/CR2032-%28V%29-Varta-datasheet-47543.pdf
>
> Demnach liefert die CR2032 von Varta keinen Kurzschlusstrom von 5mA.

Lesen muß du noch üben.

Seite 24: maximaler kontinuierlicher Entladestrom: 3mA, in Pulsen 10mA. 
Und das ist auch nur die Einschränkung wenn man die spezifizierte 
Kapazität entnehmen will. Ich habe die CR2032 in einer Fernbedienung, da 
wird die IR-LED mit Pulsen von ~300mA betrieben. OK, da ist noch ein 
Elko dabei. Und natürlich liegt die mittlere Stromaufnahme weit, weit 
unter 5mA. Die Batterie hält ja bei gelegentlicher Benutzung fast ein 
ganzes Jahr.


XL

von Werner (Gast)


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Marc Haisenko schrieb:
> Dass man eine LED normal nicht ohne Vorwiderstand verwenden kann weiss
> ich, ich dachte bei einer Zehntelsekunde sollte es zu verkraften sein.

Eine LED mißt die Zeit in µs. Mit Denken hat das nichts zu tun. Bei der 
Impulsbelastbarkeit ist eher ein Blick ins Datenblatt gefragt.

von Stefan (Gast)


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>> Die Knopfzelle kann allerdings nur eine LED versorgen, bei zwei LED's
>> bricht die Spannung stark ein.

> Wie kommst du denn auf den Schwachsinn?

Primär aus Erfahrung. Aber Du hast Recht, ich hab mich verguckt. Bei 
kurzen Pulsen könnte es klappen.

Mein erster Versuch, eine LED mit 10mA aus einer CR2032 zu versorgen 
scheiterte daran, dass binnen Sekunden die Spannung auf 1,7 Volt 
zusammen brach (wohlgemerkt mit einer billigen Batterie und keine 
Pulse). Mit einer Low-Current LED bei 2mA klappte es dann so gerade 
eben.

von MaWin (Gast)


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> Die Idee mit dem Kondensator um die LED zu betreiben verstehe ich nicht
> ganz: inwiefern ist es besser die LED per Kondensator kurzfristig mit
> höherer Spannung zu blitzen

Weil die höhere Spannung die Auslegung eines passenden Vorwiderstandes 
erlaubt.

> Dass man eine LED normal nicht ohne Vorwiderstand verwenden kann weiss
> ich, ich dachte bei einer Zehntelsekunde sollte es zu verkraften sein.

Das mit dem Denken solltest du noch mal üben. Ich denke auch daß du 1/10 
Sekunde lang schon 230V~ aushalten wirst.

von Harald W. (wilhelms)


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Marc Haisenko schrieb:

> Dass man eine LED normal nicht ohne Vorwiderstand verwenden kann weiss
> ich, ich dachte bei einer Zehntelsekunde sollte es zu verkraften sein.


Das kann sein, aber die LED wirkt dann wie eine Z-Diode und lässt
die Betriebsspannung auch für den uC zusammenbreche. Ich denke,
das hat der nicht so gern. :-(
Gruss
Harald

von oszi40 (Gast)


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Auge in ein Datenblatt CR2032 verrät:
Nominal Voltage: 3.0 Volts
Typical Capacity: 240 mAh (to 2.0 volts)
(Rated at 15K ohms at 21°C)

"Stabile 2V" wird man nur sehr hochohmig oder sehr kurz haben. Der 
vorgeschlagene Stütz-Elko muß ja auch von was geladen werden...
Es bleibt die übliche Frage, WOZU diese Erfindung gebraucht wird. Wenn 
sie nur ein paar Stunden zuverlässig kurz blinken soll besteht Hoffnung. 
Es geht aber auch einfacher wenn man gleich eine blinkende LED sucht 
(z.B. bei C*).

von Marc H. (darkdust)


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Der Sinn der Schaltung besteht im Lernvorgang ;-) Es ist ein Timer: ich 
drücke die Taste, dann blinkt 66 Minuten lang alle drei Sekunden die 
rote LED, nachdem die 66 Minuten um sind blinkt die grüne LED alle drei 
Sekunden bis man die Taste wieder drückt. Der ATtiny nutzt die Power 
Down und Idle Schalfmodi um möglichst Saft zu sparen. Auf dem Steckbrett 
mit 5V (und da natürlich auch den Vorwiderständen) funktioniert's prima, 
jetzt soll das in ein kleines Gehäuse. 66 Minuten ist die Zeit, die 
meine Waschmaschine im Keller läuft und die ich ständig vergesse.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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îch weiss was du als nächstes vergisst

;)))

von Marc H. (darkdust)


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Ach, es geht doch nicht darum das Problem ein für alle mal zu lösen 
(aussitzen und Frau machen lassen hat ja bisher ausreichend gut 
funktioniert ;-)) sondern ein kleines Projekt bis zu Ende zu machen.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Der Witz an der Schaltung mit dem C ist, dass er langsam geladen wird 
und dann beim Blitz in Reihe zur Batterie geschaltet wird eigentlich 
könnte der hochomige Ladewiderstand parallel zur LED geschaltet werden. 
Dann wäre die Schaltung verständlicher.
;)

von Eumel (Gast)


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MUSS es denn unbedingt eine CR2032 sein? Zwei AAA Batterien in Reihe 
sind doch auch noch ziemlich klein, würden bedeutend länger halten und 
hätten auch keine Probleme mit den Impulsströmen. Mach es dir doch nicht 
schwerer als nötig ;)

von Stefan (Gast)


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Zwei Alkaline Knopfzellen vom Typ AG13 wären auch einfacher. Dafür 
gibt's sogar passende Batteriehalter.

Wenn es drei Batterien sein dürfen, schlachte ein Happy Meal aus (Mc 
Donalds verbaut mit Vorliebe 3-Fach Batteriehalter)

von m.n. (Gast)


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Marc Haisenko schrieb:
> Es ist ein Timer: ich
> drücke die Taste, dann blinkt 66 Minuten lang alle drei Sekunden die
> rote LED, nachdem die 66 Minuten um sind blinkt die grüne LED alle drei
> Sekunden bis man die Taste wieder drückt.

Zu Demozwecken (EIN-AUS-Funktion per Taster) hatte ich vor langer Zeit 
etwas ähnliches gemacht und auch eine CR2032 genomen. Heute ginge es mit 
einem ATtiny2313A / ATtiny13V in 'C' programmiert deutlich eleganter und 
stromsparender.
http://www.mino-elektronik.de/power_at90s/powerat90s.htm
Vielleicht nutzt es Dir.

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