Arduino Nano Batterieentladespannung

[Martin S. (joshy)]

Hallo liebe Forenmitglieder,

ich habe einen Arduino Nano zur Temperaturmessung im Einsatz.
Dieser misst mittels DS18B20 die Temperatur und sendet diese mittels 
RF433 an einen Mega.
Ich möchte den Nano nun gerne per Batterie betreiben und die 
Entladespannung messen, damit der Nano nicht unerwartet ausgeht.

Alle meine Forensuche hat bis dato immer nur zu Lösungen mit Akkus 
und/oder mit Arduino Uno geführt.

Als Batterie hätte ich einen 9V Block eingesetzt, da der als 
Entladeschlussspannung etwas 4,8V haben müsste(6 Primärzellen mit je 
0,8V). Somit könnte ich die benötigten 5V lange aufrecht erhalten.
In dem kleinen Gehäuse hätte das auch noch genau Platz.

Ich würde also durch einem Spannungsteiler mit 4,5V an einen AnalogPin 
gehen und 2,5V als Schlussspannung annehmen.
Bei erreichen der 2,5V möchte ich gerne eine LED angehen lassen, die 
mich warnt.

Meine Fragen dazu:
1. Ist das so zu empfehlen?
2. Der Nano mit DS18B20 und RF benötigt im Betrieb aktuell ca. 16mA.
Da ich eine möglichst lange Laufzeit (min.10h) anstrebe, würde ich gerne 
wissen ob die Schaltung viel Strom benötigt. Wie groß kann ich die 
Widerstände wählen, um einen möglichst geringen Stromverbrauch zu haben?
3. Wahrscheinlich wird durch die 9V am Spannungsregler des Aruino sehr 
viel Wärme frei. Würdet ihr das als Problem in einem kleinen IP54 
Gehäuse ansehen?
4. Soll die LED bereits früher angehen, damit die Batterie dann nicht 
abrupt leergesogen wird?

Ich hoffe ihr könnt mir da ein paar Tipps geben und seit habt für einen 
Anfänger etwas Nachsicht.

Grüße,
Martin

[batman (Gast)]

Wenn die Grundrechenarten geläufig sind, sehe ich das Problem nicht?

[Manfred (Gast)]

Martin S. schrieb:
> ich habe einen Arduino Nano zur Temperaturmessung im Einsatz.
> Dieser misst mittels DS18B20 die Temperatur und sendet diese mittels
> RF433 an einen Mega.
> Ich möchte den Nano nun gerne per Batterie betreiben

Keine gute Wahl, der ProMini ist sparsamer, weil kein USB-Interface 
versorgt werden muß.

> und die Entladespannung messen, damit der Nano nicht unerwartet ausgeht.

Dann tue das.

> Alle meine Forensuche hat bis dato immer nur zu Lösungen mit Akkus
> und/oder mit Arduino Uno geführt.

Ungefähr alles, was auf dem Uno entworfen wurde, geht auch mit dem Nano. 
Und alles, was ich auf dem Nano gemacht habe, spielt auch mit dem 
ProMini.

> Als Batterie hätte ich einen 9V Block eingesetzt, da der als
> Entladeschlussspannung etwas 4,8V haben müsste(6 Primärzellen mit je
> 0,8V). Somit könnte ich die benötigten 5V lange aufrecht erhalten.
> In dem kleinen Gehäuse hätte das auch noch genau Platz.

Der Längsregler auf dem Nano hat laut Datenblatt 1 Volt Drop-out bei 
100mA Last, also ist unterhalb 6 Volt Batteriespannung kein sicherer 
Betrieb mehr zu gewährleisten.

> Ich würde also durch einem Spannungsteiler mit 4,5V an einen AnalogPin
> gehen und 2,5V als Schlussspannung annehmen.

Nein, Du schaltest die interne 1,1V-Referenz des AT328 ein:
"analogReference (INTERNAL);"

> Bei erreichen der 2,5V möchte ich gerne eine LED angehen lassen, die
> mich warnt.

Und noch mehr Strom verbrät? Sende besser einen Dateninfo zum Mega.

> Meine Fragen dazu:
> 1. Ist das so zu empfehlen?
> 2. Der Nano mit DS18B20 und RF benötigt im Betrieb aktuell ca. 16mA.
> Da ich eine möglichst lange Laufzeit (min.10h) anstrebe, würde ich gerne
> wissen ob die Schaltung viel Strom benötigt. Wie groß kann ich die
> Widerstände wählen, um einen möglichst geringen Stromverbrauch zu haben?

Die 9V auf 1V herunter teilen mit 10k - 90k wären 90µA, bringen Dich 
nicht um. Parallel zum 10k noch einen Kondensator von um 0,47µF und gut.

> 3. Wahrscheinlich wird durch die 9V am Spannungsregler des Aruino sehr
> viel Wärme frei. Würdet ihr das als Problem in einem kleinen IP54
> Gehäuse ansehen?

20mA Last mal 4Volt Spannungsabfall am AZ1117 gibt ??-Milliwatt - selber 
rechnen macht fett. Kein Problem.

> 4. Soll die LED bereits früher angehen, damit die Batterie dann nicht
> abrupt leergesogen wird?

LED entfällt oder wird zumindet eine blaue mit 1mA Betriebsstrom.

[Wolfgang (Gast)]

Martin S. schrieb:
> Als Batterie hätte ich einen 9V Block eingesetzt,

9V Blöcke sind im Vergleich zur gespeicherten Energie recht teuer und 
bei Speisung deines µC über einen Linearregler schmeisst du außerdem 
noch erhebliche Anteile der Energie als Heizleistung des 
Spannungsreglers weg.
Nimm lieber eine LiIon-Zelle und lasse deinen µC mit deren Spannung 
laufen. Sowohl ein DS18B20 als auch ein ATmega328 brauchen keine 5V.

[Stefan F. (Gast)]

Der Arduino Nano verplempert realtiv viel Strom durch deine Power-LED, 
das USB Interface und den Spannungsregler.

Bessere Alternativen (Arduinio Pro Mini) wurden genannt. Falls Dir die 
USB Schnittstelle wichtig ist gefällt Dir eventuell das CrumbDuino-Nano 
Modul. Dessen USB Chip belastet die Batterie gar nicht, Spannungswandler 
und Power-LED sind nicht vorhanden. Für direkten Batteriebetrieb ist das 
Modul sehr gut geeignet und doch hat es eine USB Schnittstelle.

[Martin S. (joshy)]

Danke für eure Hilfe,
das bringt mich schonmal ein Stück weiter!
Pro  Mini war mir klar, hatte den aber bei Projektstart nicht zur Hand 
und bin erstmal von einem Nano ausgegangen.
Da bis jz der Verbrauch nicht relevant war bin ich noch nicht 
umgestiegen.

Der CrumbDuino ist mir allerdings neu!
Klingt aber echt gut!

Muss noch nachsehen ob das RF Modul auch mit weniger als 5V auskommt?

Grüße Martin

[Bentschie (Gast)]

Du kannst auch auf dem Nano einfach den USB-Chip runterlöten und die 
SleepModis verwenden. Eventuell lässt sich das Funkmodul ja abschalten.

Ich hab das so ähnlich mit einen nRF24L01 gemacht und kommem auf einen 
Stromaufnahme von unter 2mA. (mit einen ATmega88 statt dem ATmega328 
strebe ich unter 500µA an)

Das geheimniss ist einfach, die größten Verbraucher möglichst nur kurz 
zu betreiben und ansonsten abzuschalten.

[Georg M. (g_m)]

Bentschie schrieb:
> Du kannst auch auf dem Nano einfach den USB-Chip runterlöten und die
> SleepModis verwenden. Eventuell lässt sich das Funkmodul ja abschalten.
>
> Ich hab das so ähnlich mit einen nRF24L01 gemacht und kommem auf einen
> Stromaufnahme von unter 2mA. (mit einen ATmega88 statt dem ATmega328
> strebe ich unter 500µA an)

_nRF24L01+_
0.9µA in power down
26μA in standby-I

ATmega328P
Power-down Mode: 0.1µA
Power-save Mode: 0.75µA (1.8V)

[joachim (Gast)]

Ich habe ein ähnliches Teil mit zusammengesammelten Code laufen; es 
misst über eine Diode zusätzlich den Lichteinfall; außerdem habe ich 
einen nrf24l01 als Funkmodul. Tausch einfach die libraries gegen dein 
Modul aus.

Die Spannung der Batterien (2*1,5V) wird mit als Datensatz übergeben, 
dann sieht man rechtzeitig, wann das Modul nicht mehr senden wird.
Die Spannung mißt er über die interne Referenz (ansonsten würde es nicht 
funktionieren)

Probiers mal aus

In diesem Sinne
Joachim