Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Powerversorgung PIC


von Markus T. (1lc)


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Guten Tag,
Für meine Binäruhr würde ich gerne Tipps zur späteren Powerversorgung 
bekommen.
Zur Zeit betreibe ich den PIC18F14K22 mit 3V über das Pickit3, und es 
steuert 10 LED's rote 5mm LED's (2V u. 20mA) an.

Nun will ich das in nächster Zeit mal auf die Platine bringen und eine 
externe Spannungsversorgung in Form von Batterien benutzen.
Geht das gut mit 2 AA /- AAA Batterien?
Mit der Zeit sinkt ja die Spannung der Batterien, Ich hab sorge dass es 
zu schnell nicht mehr reicht für den PIC und die LED's.

Zudem weiß ich nicht was ich für ein Spannungsregler benutzen soll, 
einen LM317 vielleicht?

Die 10 LED's sind nicht alle konstant an, sie zeigen binär die Minuten 
und Stunden an und sie lassen sich mit einem Taster an und aus schalten 
um Energie zu sparen.

Maximaler Strom dürfte ja um die 0,2 Ampere liegen, (10*20mA) + PICStrom 
der ja nicht so groß sein sollte.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Markus L. schrieb:
> Zur Zeit betreibe ich den PIC18F14K22 mit 3V über das Pickit3, und es
> steuert 10 LED's rote 5mm LED's (2V u. 20mA) an.

Ok, aber was sagt das über die Möglichkeit eines Batteriebetriebs aus. 
Du solltest dir erstmal raussuchen, in welchem Spannungsbereich deine 
Schaltung sicher arbeitet.

> Nun will ich das in nächster Zeit mal auf die Platine bringen und eine
> externe Spannungsversorgung in Form von Batterien benutzen.
> Geht das gut mit 2 AA /- AAA Batterien?

Das kommt drauf an, was du unter "gut" verstehst. Du solltest dich mit 
Themen wie Batteriekapazität und gewünschter Betriebsdauer beschäftigen.

von MaWin (Gast)


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Batterien haben eine schwankende Spannung, 2 AA bringen 3V bis 1.8V.

Deine LEDs benötigen einen konstanten Strom für gleiche Helligkeit, 
20mA, und dann liegt eine konstante Spannung an der LED an. 2V.
Bei einem Vorwiderstand, der bei 3V Batteriespannung den Strom auf 2mA 
begrenzt, also 50 Ohm, fliessen dann bei 2.5V noch 10mA und bei 1.8V gar 
kein Strom mehr durch die LED.

Markus L. schrieb:
> einen LM317 vielleicht?

Der verbraucht 1.5V für sich, macht aus 3V also 1.5V, das willst du 
sicher nicht.

Markus L. schrieb:
> sie lassen sich mit einem Taster an und aus schalten
> um Energie zu sparen.

Ich würde den uC direkt an die Batterie hängen, er läuft ja ab 1.8V bis 
16MHz, und die Uhrzeit zählen lassen, und die LEDs an einen step up 
Spannungswandler der nur eingeschaltet ist, wenn die LEDs leuchten 
sollen. Der macht 3V/200mA, z.B. LT1308 oder winzigen LT1618. Beide 
haben einen Abschalteingang. Die LEDs sind dann sowieso aus.

von Markus T. (1lc)


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Ok danke :)

von Stefan (Gast)


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Der PIC18F14K22 fängt erst bei 2,3V an zu arbeiten.

von Michael_Ohl (Gast)


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Wird eine teure Uhr mit zwei Batteriewechseln pro Woche. Deshalb gab's 
nie LED Batterieuhren deren Display länger als ein paar Sekunden an war. 
Ein Netzteil ist halt manchmal die deutlich bessere Lösung. Einfache 5 
Volt Netzteilen gibt's für 5€.

mfg
Michael

von Markus T. (1lc)


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Netzteil kommt nicht in frage es soll schon batterie betrieben werden.
Hab mal nachgemessen, wenn alle led's aus sind  benutzt der pic 2.5 mA 
bei 3V, also zum zählen der zeit.

Eine AAA Alkaline Batterie besitzt ja so zwischen 1000-1500 mAh je nach 
Belastung mit 1.5 V Spannung.
Bei einer Belastung von 2.5mA dürfte das mit x2 AAA Alkaline's doch 
recht lange halten oder nicht? Bis die Spannung der 2 Batterien auf 
1.8-2V abfällt?

Die Led's soll man ja nur kurz anmachen über einen tastschalter um kurz 
zu schauen wie viel zeit schon abgelaufen ist. Und das gerät soll c.a 
40h pro Woche an sein.

Die Betriebsdauer errechnet sich doch grob durch Kapazität (Ah) geteilt 
durch Belastungsstrom (A).
Noch eine Frage, wenn ich jetzt 2 AAA Batterien benutze, wovon jede eine 
Kapazität von 1000mAh bei einem konstantem Belastungsstrom von 2.5mA 
aufweist, addiereren sich dann die Kapazitäten ungefähr? Also dann 
insgesamt 2000mAh?

Vielen Dank für die kommenden Antworten

: Bearbeitet durch User
von Markus T. (1lc)


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Stefan schrieb:
> Der PIC18F14K22 fängt erst bei 2,3V an zu arbeiten.


Im Datasheet steht ab 1.8 V

von Stefan (Gast)


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Nein steht da nicht. Damit ist der LF Typ gemeint.

von Stefan (Gast)


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Damit wäre dann deine Batterie in ca. 20 Tagen leer.

von Stefan (Gast)


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Eher noch weniger. Da der Pic ab 2,3V nicht mehr arbeitet.
Rechne mal mit 1 bis 2 Wochen, dann läuft nichts mehr.

von Markus T. (1lc)


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Stefan schrieb:
> Damit wäre dann deine Batterie in ca. 20 Tagen leer.

Das ist ja noch ganz akzeptabel für mein allererstes Mikrokontroler 
Projekt.
Da es ein Einzelstück ist, wären Akkus zum wiederaufladen doch 
sinnvoller oder?
Nur bei Minh akkus ist die Spannung eben geringer :\

von Markus T. (1lc)


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Stefan schrieb:
> Nein steht da nicht. Damit ist der LF Typ gemeint.

Achso ok

von MaWin (Gast)


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Markus L. schrieb:
> Netzteil kommt nicht in frage es soll schon batterie betrieben werden.
> Hab mal nachgemessen, wenn alle led's aus sind  benutzt der pic 2.5 mA
> bei 3V, also zum zählen der zeit.

Da hast du aber die stromsparenden Möglichkeiten des PIC nicht 
ausgenutzt.

Ja ich habe im Datenblatt auch 1.8V gelesen
PIC18LF1XK22 VDDMIN (Fosc 16 MHz) +1.8V

Daß weiter vorne LF steht hab ich übersehen.

Besorge dir einen anderen uC, entweder LF oder gleich PicoPower, und 
betreiebe ihn mit einem 32768Hz Uhrenquartz.

von Stefan (Gast)


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Nimm doch Akkupacks, die haben so um die 3,6V und
einen höheren Strom. Oder einen externen Uhrenchip
der mit einer Pufferbatterie läuft. Dann kannst
du deinen Controller in den Sleep Modus setzten. Dann
braucht er nur noch einige µA. Da hält deine Batterie über 1 Jahr.

von Markus T. (1lc)


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Ok danke für die Tipps ich werd sie ausprobieren :)

: Bearbeitet durch User
von Noch einer (Gast)


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> Oder einen externen Uhrenchip

Mit Uhrenquarz, alle Stromsparmodi und Interrupts ausgenutzt, braucht 
ein moderner Pic auch nicht mehr Strom als ein Uhrenchip.

Und so als Einsteigerübung ist einen Pic mit µA betreiben, doch 
interessanter als Uhrenchip dranlöten.

von Markus T. (1lc)


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Am besten ich probier beides mal aus, mit und ohne uhrenchip. Die 
meisten uhrenchips benutzen ja I²C, das ist ja bestimmt auch eine gute 
programmierübung, das auszulesen.

Ist der PIC18F14K22 denn geeignet für niedrige Stromversorgung im 
mikroAmperebereich?

von Stefan (Gast)


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Der ist sogar dafür geeignet im nA Bereich
Strom zu verbrauchen. Steht aber auch im Datenblatt.

von Holger S. (223rem)


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Evt. währe es eine Herausforderung die LEDs wegzulassen und ein kleines 
LCD mit SPI oder I²C zu verwenden. Ggf einen LDR dazu um zu entscheiden 
ob eine Hintergrundbeleuchtung eingeschaltet wird oder nicht. 
Stromverbrauch um den Faktor 500 verringert.

Gruß Holger...

von Stefan (Gast)


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Oder LEDs nehmen, die wenig Strom verbrauchen.
Das erhöt auch ungemein die Lebensdauer der Batterie.

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