Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik MC fuer Einsatz in Armbanduhr gesucht


von Rene M. (sanduhrgucker)


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Hallo Forum,

ich würde gerne so eine WortUhr wie die QLOCKTWO als Armbanduhr bauen. 
Die Features aus dem Orgial (DCF77, Einstelltaster, LDR etc) würde ich 
alle rauslassen. Somit bliebe "nur noch" eine läppische schaltung mit 
einem MC, ein paar Schieberegistern und 100 LEDś.

Mein Problem:
Der Saft. Ich googele seit Tagen nach einem geeignetem MC, und finde 
ständig Teile, die es nur zu horrenden Preisen in chinatown gibt, oder 
sie stehen auf der Atmel-Seite als fehlerhaftes Auslaufmodell. Was die 
Leistungsaufnahme angeht sind die Datenblätter die ich fand so komplex 
oder uneindeutig, dass man sich was aussuchen kann. Also...

Kennt jemand....
einen MC, der super-duper-wenig Saft braucht, eine angenehme Menge 
Speicher hat für Code, verfügbar ist wie Äpfel und es in mikrig-klein 
gibt?

Weitere details zur Idee:
Ich würde stell- und Anzeige-Methoden über neigungssensoren 
(Quecksilberschalter) realisieren. Meine Größenkampf-ansage ist 30x30 
mm.
Mit LEDś in 0603 Größe passt das ganz gut.

Ich bin für jeden Tip dankbar!

LG
Rene'

von STM32User (Gast)


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Schau Dir mal die TI Chronos Uhr an.
Die hat einen MSP430.

von STM32User (Gast)


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Ich hab mal ne Wordclock gebaut.
Man braucht überhaupt keine 10000 Ausgänge.
Es reicht doch für jedes Wort einen Ausgang zu haben. Dann sind es am 
Ende noch um die 20 Stück. Jedenfalls so viel, dass es ein µC direkt 
kann.

von Max D. (max_d)


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Ein popeliger AVR im richtigen Low-Power Modus läuft viele Jahre mit 
einer CR2032 Knopfzelle, das ist nicht dein Problem. Deine Batterie wird 
eher mit dem Verbruach der LEDs zu kämpfen haben. Es werden so 20 - 30 
LEDs an sein wenn man anzeigt, sollen die in der Sonne sichtbar sein, 
dann wollen die mindestens 10 mA. Das gibt 300 mA worst-case. Eine 
Knopfzelle gibt aber nie mehr als kleine zweistellige mA her. Du 
brauchst also einen "richtigen" Strombunker (da empfiehlt sich ein Lipo 
aus dem Modeelbau) und da ist dann die Selbstentladung größer als der 
AVR Verbrauch.

€dit: Ich sage nicht, dass es nicht machbar ist, nur denkst du an der 
falschen Stelle zuviel nach.

: Bearbeitet durch User
von 12V DC (Gast)


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Es gibt von TI super wenig verbrauchende µC(um die 100nA im Sleep-Modus, 
400µA unter Last), gibts - soweit ich weiß - alle in SOP oder DIL 
package. Die C't Hacks hat grad drüber berichtet.
Das ist die msp430 Serie.

von Max D. (max_d)


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Als Beispiel schauen wir mal den Mega8 an: Im Deep Powerdown braucht der 
laut db typischerweise 0,5 µA, das sind 6 µAh am Tag. Dafür kannst du 
etwa 0,1 Sekunden das Display anmachen. Du siehst also: Der Löwenanteil 
geht an die LEDs.
So ein Lipo 
http://hobbyking.com/hobbyking/store/__19613__HK189_HK188_Battery_3_7V_220mAh.html 
passt grade so in deine Abemssungen, wiegt 6g und liefert dir eine 
knappe Stunde "Display an" Zeit oder 3,8 Jahre Standby.
Selbst wenn man also bei der RTC-Routine etwas "schlampt" wird der µC 
immernoch einen vernachlässigbar kleinen Verbrauch ausmachen.

von Frank M. (frank_m35)


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In diesem Artikel ist eine Tabelle die unter anderem die von Herstellern 
versprochenen minimalen Stromstärken spezieller LowPower uC enthält:
http://www.mikrocontroller.net/articles/STM32_für_Einsteiger

Wie Max D. aber schon anmerkte:
Deine LEDs, auch wenn du nur einmal pro Tag drauf schaust, benötigen ein 
Vielfaches. Da ist es dann fast egal ob die Uhr mit dem uC 2 Jahre oder 
doch nur 6 Monate läuft. Deine LEDs ruinieren einfach alles da sie um 
mehrere Größenordnungen mehr Energie umsetzen.

Also zerbrich dir nicht den Kopf zu sehr wegen dem uC, versuche lieber 
einen dir vertrauten zu verwenden und baue dein Projekt auf. Hast du das 
einmal geschafft (was sicherlich schon knifflig sein wird bei dem 
geringen Platz), kannst du später immer noch weiter optimieren durch 
einen uC-Wechsel.

Idealer wäre ein eInk Display, welches du hinter die Schablone 
versteckst, und dann eben die Bereiche weiß einfärbst die sichtbar sein 
sollen. Dadurch hast du dann einen sehr sehr geringen Energieumsatz. 
Nachts sieht man's halt nicht mehr ^^ Dafür in der Sonne.

: Bearbeitet durch User
von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Es ist nicht wichtig wie viel µA ein µC minimal benötigt. Viel wichtiger 
ist, dass der µC eine RTC Uhr eingebaut hat, die während dem Sleep vom 
µC weiter arbeitet.

Zum Beispiel: STM32. Den Prozessor legt man schlafen und die RTC läuft 
im Hintergrund.
Der STM32 hat jede Menge I/Os, auch jede Menge PWM-Ausgänge mit denen 
man die LED's bei Nacht dimmen kann.
Man kann den STM32 sogar mit dem Uhrenquarz von 32KHz laufen lassen und 
der braucht dann super wenig Strom.

Mit einem AVR wäre man von der Möglichkeiten her schon sehr 
Eingeschränkt, vor allem wenn man dann noch extra IC's für 
Schieberegister benötigt (die auch Strom & Platz fressen).

von Peter D. (peda)


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Markus Müller schrieb:
> Mit einem AVR wäre man von der Möglichkeiten her schon sehr
> Eingeschränkt

Man muß sich ja nicht gerade auf die ATtiny beschränken.
Ab ATmega48 kann man ein 32kHz Uhrenquarz dranpappen, der nur T2 laufen 
läßt.


Markus Müller schrieb:
> vor allem wenn man dann noch extra IC's für
> Schieberegister benötigt

Der ATmega640 hat 86 IOs, das sollte wohl reichen.

von MaWin (Gast)


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Rene Munsch schrieb:
> ich würde gerne so eine WortUhr wie die QLOCKTWO als Armbanduhr bauen.

Gibt's schon

http://www.slashgear.com/fossil-meta-watch-phone-updates-on-your-wrist-05150270/

Das 96x96 Pixel LCD reicht aus, um 10 Zeile a 11 Zeichen darzustellen.

Die Ihr ist schwer, läuft nicht lange auf Akku (immerhin nachladbar), 
und kann frei programmiert werden, WENN man das Development-Kit hat (und 
das war teuer, keine Ahnung ob sich daran was geändert hat).

Rene Munsch schrieb:
> Mit LEDś in 0603 Größe passt das ganz gut.

LEDs ? Leuchtet eine halbe Stunde, dann ist die Batterie alle.

von Max H. (hartl192)


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Oder ein PIC24, die gibt’s mit nanoWatt XLP und mit integriertem RTCC. 
Für meine Wordclock habe ich einen PIC im TQFP44 verwendet und hatte 
genug IOs ohne Schieberegister oder ähnlichem.
z.B. 
http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?product=PIC24F08KM204
Kleisters Gehäusen 6*6mm²

Man könnte die LEDs auch ausschalten und nur auf Knopfdruck für kurze 
Zeit einschalten.

MaWin schrieb:
> Gibt's schon...
Oder auch hier: http://qlocktwo.com/info_w.php?lang=de

: Bearbeitet durch User
von Rene M. (sanduhrgucker)


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WOW - Danke schonmal für die vielen schnellen Tips!

Was die LCDs angeht:
Im Datenblatt steht Forward current (typ/max): 20mA/25mA, Power 0.095 W.

Ich dachte mir die Zeit über eine Geste (2x Arm drehen, dann Arm heben) 
und dann die Zeit für 10 Sec. anzeigen lassen.

Mit silberoxyd Knopfbatterien komme ich bei 4 Stück auf 3V, 720 mAh.

Die Wörter direkt anzusprechen kommt mir genial vor, dadurch spaare ich 
platz auf der Platine durch die fehlenden matrix-icś und 
schieberegister. - SUPER!

Die "überwachung" dieser Schaltimpulse kann der mc dann sicher nur im 
aktiven modus oder? Kann jemand ein ebook zu MCs empfehlen?, ich habe 
mich über den sleep modus und den aktiven noch nicht schlau gemacht.

LG
Rene'

von Frank K. (fchk)


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von Max D. (max_d)


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Rene Munsch schrieb:
> Die "überwachung" dieser Schaltimpulse kann der mc dann sicher nur im
> aktiven modus oder?

Der µC "überwacht" die Signale indem er ein paar mal pro Sekunde 
aufwacht und am Sensor (hier etwas in richtung gyro/accelerometer) 
nachfragt. Wenn dein µC schnell genug ist, dann hat er damit nichtmal 
eine ms lang zu tun und geht danach wieder für 99 ms (bei 10 Hz 
abtastrate) schlafen. Während dieser aktiv-phase zählt er bei Bedarf 
auch die Uhr weiter.

von Max D. (max_d)


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Frank K. schrieb:
> Rene Munsch schrieb:
>
>> Im Datenblatt steht Forward current (typ/max): 20mA/25mA, Power 0.095 W.
>
> Du willst keine Taschenlampe bauen.
>
> 2 mA:
> http://de.farnell.com/vishay/tlms1000-gs08/led-060...
> fchk

Selbst die 2 mA LED wirst du am Tag durch einen Diffusor nicht 
wahrnehmen können.

von Max H. (hartl192)


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Es gibt auch Beschleunigungssensoren die von sich aus auf gewisse 
Aktionen reagieren können und den µC mit einem Interruptausgang 
aufwecken können.

z:b: Seite 20: 
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADXL345.pdf

: Bearbeitet durch User
von Frank M. (frank_m35)


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Frank K. schrieb:
> Rene Munsch schrieb:
>
>> Im Datenblatt steht Forward current (typ/max): 20mA/25mA, Power 0.095 W.
>
> Du willst keine Taschenlampe bauen.
>
> 2 mA:
> http://de.farnell.com/vishay/tlms1000-gs08/led-0603-rot/dp/1328308
>
> 1 mA:
> http://de.farnell.com/rohm/sml-p11utt86/picoled-rot-1-x-0-6-x-0-2/dp/1973108
>
> 0.5 mA:
> 
http://de.farnell.com/avago-technologies/hlmp-q156-h0031/led-smd-kuppel-dh-rot/dp/1603924
>
> fchk

Blos nicht solche ineffizienten LEDs verwenden. (außerdem sind die rot)
Verwende Hocheffiziente überdimensionierte und betreibe diese bei einer 
viel geringeren Stromstärke. Bspw:
http://www.leds.de/Low-Mid-Power-LEDs/SMD-LEDs/Nichia-SMD-LED-weiss-9lm-NHSW157BT.html

Wenn man grob aus der Kennlinie die Helligkeit bei einer kleinen 
Stromstärke abschätzt kommt man auf ca. 0.47 Lumen bei 1mA.
Verglichen mit den Low Current LEDs von Farnell: 0.00038 Lumen @ 0.5mA, 
0.023 Lumen @ 1mA, 0.06 Lumen @ 2mA.

von Rene M. (sanduhrgucker)


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...in meinem Datenblatt steht 750 mcd 3,2V
Was schätzt ihr denn, wieviel mcdś man haben sollte für eine gut 
erkennbare lichtstärke?

von Frank K. (fchk)


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von Frank M. (frank_m35)


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Rene Munsch schrieb:
> ...in meinem Datenblatt steht 750 mcd 3,2V
Welche Stromstärke? Welcher Abstrahlwinkel? Welche LED?

> Was schätzt ihr denn, wieviel mcdś man haben sollte für eine gut
> erkennbare lichtstärke?
Desto mehr desto besser. Daher einfach die effizienteste LED nehmen die 
du finden kann und die Helligkeit so anpassen, dass es dir angenehm ist.
Idealerweise per PWM ansteuern, sodass du je nach Umgebungslicht die 
Helligkeit anpassen kannst.

von Rene M. (sanduhrgucker)


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Hier mal das Angebot mit den LEDs. Abstrahlwinkel u.s.w. stehen drinn.
http://b  it.ly/1nBechz    (Leerzeichen entfernen.)

von Thomas (Gast)


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Peter Dannegger schrieb:
> Markus Müller schrieb:
>> Mit einem AVR wäre man von der Möglichkeiten her schon sehr
>> Eingeschränkt
>
> Man muß sich ja nicht gerade auf die ATtiny beschränken.
> Ab ATmega48 kann man ein 32kHz Uhrenquarz dranpappen, der nur T2 laufen
> läßt.
>
> Markus Müller schrieb:
>> vor allem wenn man dann noch extra IC's für
>> Schieberegister benötigt
>
> Der ATmega640 hat 86 IOs, das sollte wohl reichen.

Nicht auf die AVR-Fanboys hören, AVRs sind für low-power Anwendungen, 
bei denen man mehr macht als den µC abzuschalten und etwas an den Reset 
Pin zu hängen, einfach ungeeignet.  Der Brown-out Detector verbraucht > 
20 µA, und wenn man ihn abschaltet braucht der µC eine halbe Ewigkeit 
(60 µs!) um aufzuwachen.  Ich weiß, es ist schwierig zu akzeptieren, 
dass man mit Technik aus dem letzten Jahrtausend heute nichts mehr 
reißen kann.

von Andreas G. (beastyk)


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Moin,

ich würde mich auf jedenfall von der Idee mit den Knopfzellen lösen und 
zusehen einen IC mit einzubauen der einen Akku laden und überwachen 
kann.
Die Gestenidee mit Arm hin und her drehen und dann anheben...nimm einen 
Schalter in Miniatur, besser ist das!

best wishes
dat
Beast

von Frank M. (frank_m35)


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Rene Munsch schrieb:
> Hier mal das Angebot mit den LEDs. Abstrahlwinkel u.s.w. stehen drinn.
> http://b  it.ly/1nBechz    (Leerzeichen entfernen.)

In Ermangelung des Datenblatts gehe ich auch einfach mal von einem 
linearen Verhalten bei Stromstärke vs. Leuchtstärke aus, womit man bei 
deinen LEDs auf 0.14 Lumen @ 1mA kommt, einfach um das mit der von mir 
verlinkten LED vergleichen zu können.

Aufgrund des Fehlen eines Datenblatts und der genauen Bezeichnung würde 
ich jedoch stark davon ausgehen, dass die hier verkauften LEDs 
'Ausschuss' sind, d.h. diese LEDs haben nicht die gewünschten 
Spezifikationen eingehalten und weisen starke Streuungen auf. Also ich 
würde eine deutlich schlechtere Effizient als die angegebene erwarten.

Das einzige wirkliche Problem bei diesen LEDs ist jedoch deren 
Lichtfarbe:
3200 Kelvin. Das ist sehr warmes weiß, also Gelbweiß. 
http://www.lacolorpros.com/blog/?10150-NEW-Comer-CM-LED5500K-Broadcasting-and-Studio-LED-Panel-Light
Ich persönlich finde das ungeeignet für so eine Armbanduhr.

von Rene M. (sanduhrgucker)


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Vielen Dank allen Tipgebern!

Beim Studium der verschiedenen MC/PIC Möglichkeiten bin ich auf ein 
unbequemes detail gestoßen: Die Abmessungen der Bauteile.
Die LEDs auf der einen Seite, die cpu auf der anderen bekomme ich noch 
hin, aber die zwei UDN2981 die in allen Schaltplänen die LEDs schalten 
bekomme ich nicht untergebracht. Meine recherchen eine (lieferbare) SMD 
version der UDN2981 zu finden enden ergebnislos. Fällt jemanden etwas 
kompatibles oder alternatives ein das mit dem wenigen PLATZ realisierbar 
wäre? Die Platinengröße soll ja 30 x 30 mm nicht übersteigen.

...schwierig...

von easy (Gast)


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von Max H. (hartl192)


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Rene Munsch schrieb:
> Fällt jemanden etwas
> kompatibles oder alternatives ein das mit dem wenigen PLATZ realisierbar
> wäre?
Den ULN2003 gibt's auch in SMD, du musst die LEDs ja nicht Highside 
schalten.
Abhängig vom gewünschten Strom durch die LEDs kannst du auf externe 
Treiber auch verzichten, der PIC24 z.B. kann 18mA an den IOs. Sollten 
die 18mA für einzelne Wörter nicht ausreichen, könnte man für diese 
kleine SMD Mosfets verwenden.

von Frank M. (frank_m35)


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Rene Munsch schrieb:
Fällt jemanden etwas
> kompatibles oder alternatives ein das mit dem wenigen PLATZ realisierbar
> wäre? Die Platinengröße soll ja 30 x 30 mm nicht übersteigen.
>
> ...schwierig...

Mach dir klar welche Spannung du zur Verfügung hast. Dann, welchen 
Spannungsbereich du abdecken willst. Dann mit welcher Stromstärke du 
deine LEDs betreiben willst. Und wieviele LEDs übehaupt.

Um mit einer Akkuzelle auszukommen: Stabile Spannung mit Boost-Converter 
--> LEDs über Widerstand direkt am uC Pin
Um mit zwei Akkuzellen auszukommen: Stabile Spannung mit Buck-Converter 
oder Linearregler --> selbe wie oben

Hast du eine konstante Spannung brauchst du keine Konstantstromquelle, 
dann reicht eben auch ein Widerstand pro LED.

von Rene M. (sanduhrgucker)


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Mensch, die eZ430-Chronos ist ein superdeal! Komplett alles was man zum 
Basteln braucht.... nur einen Fehler hat sie: Sie ist nicht als WortUhr 
nutzbar ;-(

Es gibt aber bei meinen Bastelüberlegungungen noch weitere Probleme. 
(zumindest für mich als Laien)

Frank, die Lage mit den LEDs wäre so:

Die Segmente, bzw das Textfeld wäre so:

ES.IST.FÜNF
ZEHNZWANZIG
DREIVIERTEL
VOR....NACH
HALB.ELF...
EINS...ZWEI
DREI...VIER
SECHS..ACHT
SIEBENZWÖLF
ZEHNNEUNUHR

Die Einzelspannungen wären längstenfalls zusammen:
ES IST ZWANZIG NACH SIEBEN = (2+3+7+4+6=22)* 20mA = 440mA


Allerdings habe ich da auch noch ein problem mit der Energiebilanz 
insgesamt...:

Max sagt ein PIC24 könnte pro IO-Pin 18mA bereitstellen.
Laut Angabe im Angebot der LEDs sind die 20mA typisch und 25mA maximum.
Das heisst doch das ich die LEDs auf jeden Fall mit einem Wiederstand 
begrenzen müsste, damit die den Chip nicht "leerziehen" (oder? 
...Anfängerfrage g).

Um den Platz und eine langandauernde konstante Entladung der 
Energiequelle zu berücksichtigen denke ich noch immer an eine Versorgung 
durch 4 Stück Silberoxyd-Batterien a 1,52V 190mA. Schalte ich je zwei 
parallel, komme ich auf 3,4V 760mA. (oder? ...Anfängerfrage g)

Ohne den Verbrauch des PIC, der ja durch den Sleep Modus höchst 
variablen Verbrauch hat, sieht die Energiebilanz so aus:

60    min = 760 mA
34,74 min = 440 mA
=====

34,74 Min * 60 sec /12 (5 sec. Zeit-Einblendung)= 173 mal Zeit ablesen.

Das ist ganz schön mager. ;-(

Oder denke ich mit den Silberoxydbatterien in die falsche Richtung? Dank 
deren geringen Abmessungen (4 mal 5,4mm höhe, 11,6mm durchm.= 135mm² 
fläche/ 2906mm³ vol.) verbrauchen die nur recht wenig platz.

von Max H. (hartl192)


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Rene Munsch schrieb:
> Laut Angabe im Angebot der LEDs sind die 20mA typisch und 25mA maximum.
> Das heisst doch das ich die LEDs auf jeden Fall mit einem Wiederstand
Den LED Strom muss man auf JEDEN fall mit einem Vorwiderstand 
begrenzen, auch wenn die  IOs 30mA liefern könnten... Siehe --> LED
Mit 18mA pro LED kannst du ohne Treiber nur eine LED an jedem Pin des 
PICs anschließen, du würdest also 92 IOs brauchen. Ich würde die LEDs 
wortweise ansteuern. Welches ist eigentlich das längste Wort? Ich hab 
meine englisch gebaut.

Bist du dir sicher, dass die die LEDs mit 20mA betreiben musst und sie 
mit weniger nicht schon hell genug sind?

: Bearbeitet durch User
von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Superhelle LED's leuchten auch schon mit 0,2mA ordentlich Hell, was 
reichen sollte.

von Frank M. (frank_m35)


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Fang mal von vorne an:
Unter anderem, dass der Widerstand ohne 'ie' geschrieben wird, genauso 
wie 'widersetzen', ...

Mit welchen uC hast du denn schon Erfahrung? Welche Sprache planst du zu 
benutzen?

Wenn ich richtig gezählt habe hast du 22 Wörter, d.h. du brauchst 22 
LEDs. Wie schon weiter oben mal erwähnt, du wirst die LEDs nicht mit 
20mA betreiben wollen da a) eine effiziente LED zu hell sein wird b) sie 
zu viel Energie benötigt.

Also angenommen du betreibst die LEDs mit einer Spannung von 3V und 
einer Stromstärke von 5mA. Bei ES IST ZWANZIG NACH SIEBEN leuchten 5 
LEDs. Da du die LEDs einzeln, je an einen Pin des uC über einen 
Vorwiderstand anschließt, ändert sich an der benötigten Spannung nichts, 
jedoch die elektrische Stromstärke, nämlich 5*5mA = 25mA.

Schau mal welche Stromstärke deine Silberoxid-Batterien überhaupt 
liefern können. Wie schon hier gesagt wurde: Nimm einen Akku, da du 
häufig nachladen werden musst.


Mein Vorschlag:
Baue die Uhr als Prototyp mal auf ohne zu versuchen es möglichst 
kompakt, nur mit Batterrie/Akku etc. zu bauen. D.h. nimm dir ein 
Steckbrett oder eine Lochrasterplatine, nimm dir einen uC deines 
Vertrauens, ein paar hocheffiziente weiße LEDs und baue das alles mal 
auf, sodass die richtige LEDs zur richtigen Zeit leuchten. Angeschlossen 
an ein Netzteil.

Wenn du das hast, dann weißt du wie hell die LED leuchten müssen, d.h. 
welche Stromstärke etc. geeignet ist. Ebenso kannst du dann leicht alles 
verkleinern.

Es wäre quatsch zu Erwarten, dass du auf Anhieb eine Armbanduhr zu 
deiner Zufriedenheit herstellen kannst. Es werden Probleme auftauchen, 
die du jetzt noch gar nicht abschätzen kannst. Daher, mach dir das Leben 
nicht schwer und baue es erst mal als Prototyp auf einem Steckbrett oder 
ähnlichem auf, ohne Platzbeschränkungen und Energiebeschränkungen.

von easy (Gast)


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Rene Munsch schrieb:
> Mensch, die eZ430-Chronos ist ein superdeal! Komplett alles was man zum
> Basteln braucht.... nur einen Fehler hat sie: Sie ist nicht als WortUhr
> nutzbar

Warum nicht? Schmeiss das LCD raus und nutze die 96 Möglichkeiten für 
deine LEDs.

An dem Ding ist alles was er sucht: Beschleunigungssensor, Funk, ...

von Rene M. (sanduhrgucker)


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Hallo nochmal,


ja ich glaube auch, dass durch probieren und herantasten mit einem 
Prototypen ohne Größen- und Energieeinschränkungen eine optimale Lösung 
gefunden werden kann.
Die wahl eines PICs, das ausleuchten ganzer Wörter mit weniger LCDs und 
die Verwendung eines geeigneten Akkus sind aber schonmal super Tips 
gewesen.
Ich werde über meine Fortschritte berichten.

Danke euch allen!

von Max H. (hartl192)


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Rene Munsch schrieb:
> ja ich glaube auch, dass durch probieren und herantasten mit einem
> Prototypen
Da es die großen PIC24 (>28 Pins) leider nur im SMD gibt, könntest du 
für den Prototyp so etwas verwenden: http://www.ebay.de/itm/271300225986 
oder http://www.ebay.de/itm/271298929301

: Bearbeitet durch User
von Rene M. (sanduhrgucker)


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Ähm...
Ich studiere grade das Datenblatt vom 16F727, da heisst es:

 Up to 35 I/O Pins and 1 Input-only Pin:
- High-current source/sink for direct LED drive

Bedeutet das ich kann die LEDs ohne vorwiederstand direkt über die Pins 
schalten?

von Max H. (hartl192)


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Rene Munsch schrieb:
> Bedeutet das ich kann die LEDs ohne vorwiederstand direkt über die Pins
> schalten?
*Vorwiderstand (ohne "ie")

LEDs NIE ohne Vorwiderstand/Strombegrenzung.

P.S. Wenn du den µC in C programmieren willst, schau die besser einen 
PIC18 an, z.B. dem PIC18F45k22.

: Bearbeitet durch User
von Frank K. (fchk)


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Rene Munsch schrieb:

> Bedeutet das ich kann die LEDs ohne vorwiederstand direkt über die Pins
> schalten?

LEDs brauchen eine KonstantSTROMquelle, die über die LED abfallende 
Spannung ist abhängig vom Exemplar (die LED-Eigenschaften streuen 
ziemlich in der Produktion) und der Temperatur.

IO-Pins sind näherungsweise KonstantSPANNUNGSquellen und damit 
ungeeignet ohne weitere Maßnahmen.

fchk

von Max H. (hartl192)


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Rene Munsch schrieb:
> High-current source/sink for direct LED drive
Das bedeutet nur dass die IOs genug Strom für die LEDs liefern können. 
Sie begrenzen ihn aber nicht, deshalb brauchst du eine externe 
Strombegrenzung wie z.B. einen Vorwiderstand.

von Rene M. (sanduhrgucker)


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@Max:
Ja, ich wollte was in c schreiben. Woran erkennt man denn im Datenblatt 
ob er nu gerne Assembler oder c optimiert ist?

von Max H. (hartl192)


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Im Datenblatt des PIC z.B. steht auf der 3. Seite:
> C Compiler Optimized Architecture
Die neueren PIC16 (Enhanced Mid-Range) sind haben auch eine
> C Compiler Optimized Architecture

Bei einer einfachen Uhr wird es aber kein großes Problem sein, wenn der 
vorhandene PIC nicht so gut für C geeignet ist, wenn man neu anfängt, 
sollte man sich aber für einen besser geeigneten entscheiden.

BTW: Hier gibt’s ein gutes Tutorial für PIC18: 
http://pic-projekte.de/wordpress/
Ich habe gestern entdeckt, dass es auch PIC18 mit integrierter RTCC [1] 
gibt und diese sind meiner Meinung nach besser für den Einsteiger 
geeignet, da sie weniger komplex sind

[1] z.B. 
http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?product=PIC18F45J11

von Rene M. (sanduhrgucker)


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Hallo Max,
danke für den Tip mit dem PIC18F46J11.
Für den Augenblick stelle ich fest, wie ätzend das ist, wenn die 
Bauteile (speziell jeder PIC oder MC der hier erwähnt wurde) nicht als 
eagle-library auffindbar sind. Und alles selbermalen ist auch doof für 
den Anfang ;-(

Hat noch jemand einen Tip wo es PIC18F Libraries gibt? Die von Microchip 
kann ich mit dem tollen convertierungstool von denen nicht ins 
eagleformat bringen (gibt immer nur fehler), und die paar die auf 
cadsoft.de sind, sind nur nicht 40pol. oder nicht smd ;-(

Mann, das wird eine schwere Geburt.... für "mal eben" 5 Bauteile 
zusammenzuklicken.

Mal noch eine Frage zur RTC:
Die Uhr hat ja eine "über den Daumen"-genaue Aussage was die Zeit 
angeht.
Wie ungenau wird die Zeit denn, wenn man die ohne RTC einfach nach dem 
takt der cpu berechnet? (Strom sparen).

LG
Rene'

von Max H. (hartl192)


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Rene Munsch schrieb:
> Hat noch jemand einen Tip wo es PIC18F Libraries gibt?
Such bei Farnell den PIC18F46J11, die habe eine Eagle-Lib dazu, für 
beide Packages.

> Wie ungenau wird die Zeit denn, wenn man die ohne RTC einfach nach dem
> takt der cpu berechnet? (Strom sparen).
Weniger Strom als mit dem RTCC wirst du kaum verbrauchen, ich bin ohne 
RTCC nicht auf unter 16µA gekommen und habe deshalb einen externen 
RTCC-Baustein in meine Word Clock nachgerüstet. Laut Microchip 
verbraucht der RTCC des PIC18F46J11 830nA. Den PIC kannst du also die 
meiste Zeit schlafen lassen und der RTCC Zählt unabhängig von der CPU 
die Zeit und das Datum weiter. Für deinen Vorschlag gilt wie für den 
RTCC, dass sie so genau sind, wie der Takt mit dem du sie versorgst. In 
den meisten Fällen wir ein Quarz verwenden, der interne RC-Oszillator 
macht bei einer Uhr wenig Sinn, mit dem wäre sie mehr ein Schätzeisen. 
Quarz habe typ. nur ein paar PPM Abweichung. Meine Word Clock (mit 
Quarz) weicht um ca. 1min/Monat ab. Ich habe sie aber nicht kalibriert, 
der PIC18F46J11 würde diese Möglichkeit bieten.

: Bearbeitet durch User
von Stefan (Gast)


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Hi Rene,

hast Du Dir schonmal überlegt, statt den vielen Leds ein Oled Display zu 
verbauen? Ich denke, bei der Verwendung von 100 Leds musst Du Dir 
erstmal keine Gedanken um den Stromverbrauch der CPU machen als 
vielmehr, woher der Strom für die Leds kommen soll...

z.B. sowas:
http://www.watterott.com/de/OLED-Breakout-Board-16-bit-Color-096

Oder: Auf ebay oder aus anderen Quellen bekommst Du die Teile für  ~ 5 - 
20€ hinterhergeschmissen:
http://www.ebay.de/itm/0-96-I2C-IIC-SPI-Serial-128X64-OLED-LCD-LED-Display-Module-for-Arduino-blue-/201090248000?_trksid=p2054897.l5660

Wenn Du die Trägerplatine entfernst (oder gleich ein Display ohne 
Trägerplatine findest), dann kommst Du locker mit Deiner Größenvorgabe 
hin. Und zusätzliche Hardware, Treiber etc. brauchst Du keine.


Gruß, Stefan

von Stefan (Gast)


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Sorry, habe gerade gesehen, daß MaWin die Idee schon hatte.

Versteh uns nicht falsch, wir meinen nicht, daß Du den Text komplett im 
Display darstellen sollst, sondern daß Du mehrere Pixel des Displays als 
Led-Ersatz verwenden kannst. Z.B. 5*5 Pixel als eine Led, dazischen 1-2 
Pixel Abstand.

Vorteile:
Geringerer Stromverbrauch
Viel weniger Pins an der CPU
Billiger
Keine Treiber-ICs
Viel weniger Arbeit beim Löten

Für die Ansteuerung gibt es bei Arduino Libraries. Die können relativ 
einfach auch auf andere Processoren geändert werden.

Gruß Stefan

von Max H. (hartl192)


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Stefan schrieb:
> Geringerer Stromverbrauch
Und wie sieht es dabei mit der Helligkeit aus? Mit LEDs kann ich auch 
einen sehr geringen Stromverbrauch erreichen, wenn die LEDs nur schwach 
leuchten.

von runni (Gast)


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C8051F912

von Frank M. (frank_m35)


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Also ich finde es quatsch ein OLED Display anstelle von LEDs zu nehmen. 
Das OLED ist um ein vielfaches ineffizienter.

OSRAM gibt einen Wert von 25 Lumen/Watt bei ihren speziellen OLED Lampen 
an!
http://www.osram.com/osram_com/tools-and-services/services/faq/ledoled-lighting/index.jsp
Das Display wird da deutlich darunter sein.

Die weiße Nichia LED liegt bei fast 200 Lumen/Watt.
Da sind Welten dazwischen.

von Stefan (Gast)


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Ich glaube weder, daß man eine 0603 Led mit einer Nichia Led vergleichen 
kann, noch ein Micro-Oled-Display mit einer OLED-Lampe im Wirkungsgrad 
zu vergleichen ist.

Ob der Wirkungsgrad mit OLed oder Led in der Uhr besser wird, kann man 
wohl nur durch Ausprobieren feststellen. Die OLeds, die ich benutzt 
habe, waren in der Helligkeit ziemlich gut, bei sehr geringem 
Stromverbrauch. Bei Leds wird man auch kaum um eine Diffusorfolie drum 
herumkommen, um eine gleichmäßige Ausleuchtung der Buchstaben zu 
erhalten. Das nimmt nochmal min. 50% der Leistung. OLeds sind vom 
Prinzip her schon flächig.

b.d.w war es nur ein Vorschlag, um das Hardwaredesign etwas einfacher zu 
gestalten.

Gruß Stefan

von Max H. (hartl192)


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Stefan schrieb:
> Ich glaube weder, daß [...]
Zum Glauben gehe ich in die Kirche. In der Wissenschaft/Technik zählen 
vor allem Fakten. Wenn man zum OLED-Display kein Datenblatt findet, wird 
nur ausprobieren helfen…

: Bearbeitet durch User
von Stefan (Gast)


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Bei 128*64 OLed: 120cd/m2 Leuchtdichte.
Ganz ohne Beten finde ich die Helligkeit für eine Armbanduhr gut bis 
eher zu hell.

Stromverbrauch OLed all pixels on: 20mA
Entspricht pro Pixel 2,5uA
Wenn eine Led durch 4*4 Pixel ersetzt wird, dann ergibt sich ein 
äquivalenter Led-Strom von 40uA.
Sleep: unter 10uA

von Max H. (hartl192)


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Stefan schrieb:
> Bei 128*64 OLed: 120cd/m2 Leuchtdichte.
Das macht bei einem 0.96" Display wenn ich mich nicht verrechnet habe 
3.484µcd/Pixel, also 55.7/µcd für 40µA.

Diese LED [1] hat min. 140mcd @10mA, da die Helligkeit eine LED 
näherungsweise proportional zum Strom ist, komme ich rechnerisch auf 
140mcd/10mA * 40µA=0.56mcd bei 40µA.

[1] http://www.farnell.com/datasheets/32286.pdf

von Stefan (Gast)


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Auf den Wert komme ich auch.
Die von Dir gewählte Led ist aber auch extrem gut - und ziemlich teuer: 
bei 100 Stück  0.56€ + 19%.
Und dann hast Du immer noch Punkt-Lichtquellen mit 0,5mm Durchmesser. 
Eine Diffusorfolie, die das ausgleicht, nimmt nochmal 50 - 70%.

Ich gebe zu, mit dem Strom hast Du sogar Recht. Aber für die Anwendung 
praktikabler finde ich immer noch ein OLed.

Viel Spaß beim Löten wünscht
Stefan

von Frank M. (frank_m35)


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Also wenn der Wirkungsgrad einer OLED Lampe, bestehend aus einem fetten 
Pixel, optimiert auf Lichtausbeute, schon so schlecht ist, dann glaubst 
du doch nicht ernsthaft, dass ein no-name OLED Display mit winzigen 
Pixeln und Leiterbahnen/Transistoren dazwischen/darunter besser ist. 
Dann wäre OSRAM aber ganz schön unfähig.

Also die Rechnung die aufzeigt wie ineffizient OLEDs im Vergleich zu 
LEDs sind haben wir ja jetzt schon mal.
(Nebenbei: Warum verbraucht wohl in einem Smartphone ein OLED Display 
bei einem weißen Bildschirm mehr als ein mit LEDs 
hintergrundbeleuchtetes LCD? Aus selbem Grund.)

Auch ist mir schleierhaft warum man jeden Buchstaben einzeln ansteuern 
will. Reicht nicht eine LED pro Wort?

Nun zu der Diffussionsfolie. Wie kommst du darauf, dass eine 
Difussionsfolie 50%-70% des Lichts absorbiert, d.h. ein 
Lichttransmission von 30%-50% hat?
Wenn man mal nicht ein Butterpapier verwendet sondern echte 
Diffusionsfolien:
http://www.tech-films.de/produkte/polycarbonatfolien-pc/makrofolr-lm-diffusion.html
liegt man da bei durchschnittliche 70% an Transmission, je nach Dicke 
und Streuung.

Aber selbst bei der Dicksten hat man halt die Hälfte an Leuchtstärke und 
nicht ein zehntel wie von Max H. im Falle vom OLED display berechnet.
Und auch bei dem OLED braucht man eine schwache Diffusionsfolie, 
schließlich will man keine Pixel sehen.

Und last but not least: Der Threadstarter scheint erst den Umgang mit uC 
und Elektrotechnik zu erlernen, warum also gleich ein Grafik-Display 
verwenden, wenn es besser mit LEDs geht?

: Bearbeitet durch User
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