Stromsparende Schaltung IR/RF für LED Deko Leuchte gesucht

[André U. (lordvorschub)]

Guten Abend zusammen,

ich bin auf der Suche nach einer stromsparenden Schaltung zur 
Fernsteuerung von Deko-LED Leuchten (4,5V über Batterie) mit möglichst 
langer Standby Zeit.

Basis sind 40 beleuchtete Glasflaschen (3x1,5V AAA, 5 LEDs, 
Vorwiderstand). Die Flaschen können aktuell nur einzen über einen 
Schiebeschalter geschaltet werden, was ziemlich nervig ist - abgesehen 
von den 120 AAA Batterien für eine Ladung würde ich gerne eine RF oder 
IR Schaltung aufbauen, um die Lampen schalten zu können.

Grundverständnis für Schaltungen, Microcontroller und gute Löterfahrung 
ist vorhanden... da hört es aber auch schon wieder auf. Bei der Anzahl 
an Lampen würde ich das Batteriegehäuse neu drucken und eine passende 
Platine erstellen. Ich weiß, dass es Christbaum leuchten in ähnlicher 
bauweise gibt - nur wie ist die Schaltung aufgebaut?

Hat jemand einen Hinweis für mich, auf welcher Basis ich das am 
sinnvollsten aufbauen könnte?

Vielen Dank und Gruß,
André

[Markus M. (adrock)]

Naja, Du müsstest wohl einen µC nehmen der an 4...5V läuft. Wenn es AVR 
sein darf reicht wahrscheinlich ein ATtiny mit 8 Pins aus, z.B. ATtiny25 
o.ä.

Im Power-Down Modus verbraucht er < 1µA. Aufgeweckt werden kann er durch 
ein Infrarot-Signal (PIN-Change). Da müsste man nur eine Lösung finden 
die auch wenig Standby-Strom verbraucht.

Die gängigen IR-Empfänger von z.B. Vishay ziehen so um die 500µA leider.

Wenn er dann aufgewacht ist könnte er die IR-Befehle von einer normalen 
Infrarot FB dekodieren und dann die LEDs ein/ausschalten.

[Harald W. (wilhelms)]

André U. schrieb:

> Ich weiß, dass es Christbaum leuchten in ähnlicher
> bauweise gibt - nur wie ist die Schaltung aufgebaut?

Am Besten kaufst Du dir sowas und verwendest deren Platine. Da
die mit 1,5V auskommen, brauchst Du auch weniger Batteriezellen.

[André U. (lordvorschub)]

Harald W. schrieb:
>
> Am Besten kaufst Du dir sowas und verwendest deren Platine. Da
> die mit 1,5V auskommen, brauchst Du auch weniger Batteriezellen.

Weniger Zellen heißt ja auch weniger Kapazität. Die Normale AAA hat so 
um die 1.200 mAh, das ist nicht sonderlich viel.

Ich möchte mir selbst eine passende Schaltung aufbauen und nicht 40x 
irgendetwas ausschlachten. Es muss ja möglich sein, siehe 
Christbaumkerzen.

[André U. (lordvorschub)]

Markus M. schrieb:
> Im Power-Down Modus verbraucht er < 1µA. Aufgeweckt werden kann er durch
> ein Infrarot-Signal (PIN-Change). Da müsste man nur eine Lösung finden
> die auch wenig Standby-Strom verbraucht.
>
> Die gängigen IR-Empfänger von z.B. Vishay ziehen so um die 500µA leider.

Danke schon mal für den Hinweis!

Wäre es sinnvoll/machbar den Tiny z.B. alle 30 Sekunden für 10 Sekunden 
aufzuwecken um nach Singnalen zu lauschen? Dann wären die 500µA und im 
Mittel nur noch 1/3?


Habe einen IR Empfänger mit 200µA bei 3,0V gefunden:
https://www.pollin.de/p/infrarot-empfaenger-sharp-gp1ud281yk-38-khz-10-stueck-121086

[Abdul K. (ehydra)]

Vielleicht ist ein Pendelempfänger a la Kainka bzw. Alan noch sparsamer. 
Ansonsten könnte man auch noch bei den Fernostherstellern nach 
Spezial-ICs gucken, aber Suchbegriff und Liefermöglichkeit stehen in den 
Sternen.

https://www.b-kainka.de/bastel118.htm

[Christian H. (netzwanze)]

André U. schrieb:
> Wäre es sinnvoll/machbar den Tiny z.B. alle 30 Sekunden für 10 Sekunden
> aufzuwecken um nach Singnalen zu lauschen?

Dann müsstest Du das Schaltsignal aber mindestens 30 Sekunden lang 
senden. Wenn das möglich ist, wäre das eine Maßnahme.

[Falk B. (falk)]

André U. schrieb:
> Wäre es sinnvoll/machbar den Tiny z.B. alle 30 Sekunden für 10 Sekunden
> aufzuwecken um nach Singnalen zu lauschen? Dann wären die 500µA und im
> Mittel nur noch 1/3?

Nö, eher 1 mal/s für vielleicht 100ms oder weniger. Denn der Empfänger 
muss ja nur erstmal mitkriegen, daß irgendwas gesendet wird. Dann bleibt 
er für ein paar Dutzend Sekunden aktiv. Empfängt er dann was sinnvolles, 
dekodiert er das, reagiert entsprechend und legt sich wieder schlafen. 
Passiert nix, geht er auch wieder schlafen.

[Harald W. (wilhelms)]

André U. schrieb:

> Ich möchte mir selbst eine passende Schaltung aufbauen und nicht 40x
> irgendetwas ausschlachten. Es muss ja möglich sein, siehe
> Christbaumkerzen.

Oftmals werden dort aber (chinesische) Spezial-ICs verwendet,
die man einzelon nirgends kaufen kann.

[André U. (lordvorschub)]

Harald W. schrieb:
> Oftmals werden dort aber (chinesische) Spezial-ICs verwendet,
> die man einzelon nirgends kaufen kann.

Danke für die Details! Also purpose made und nur ab 1 Mio...

Falk B. schrieb:
>
> Nö, eher 1 mal/s für vielleicht 100ms oder weniger. Denn der Empfänger
> muss ja nur erstmal mitkriegen, daß irgendwas gesendet wird. Dann bleibt
> er für ein paar Dutzend Sekunden aktiv. Empfängt er dann was sinnvolles,
> dekodiert er das, reagiert entsprechend und legt sich wieder schlafen.
> Passiert nix, geht er auch wieder schlafen.

Klingt logisch. Besten Dank schon mal. Ich werde mich dann mal an den 
ATtiny wagen und ein wenig mit dem Timing experimentieren.

Ich würde die Aufwachfrequenz erstmal auf 10 Sekunden setzen, da ich die 
Geschichte über eine Hausautomation schalten möchte kann das Signal 
problemlos länger senden. Das sollte dann nochmal kräftig Strom sparen.

[André U. (lordvorschub)]

Abdul K. schrieb:
> Vielleicht ist ein Pendelempfänger a la Kainka bzw. Alan noch
> sparsamer.

Interessant, kannte ich noch nicht! Dankeschön.

[André U. (lordvorschub)]

Zum Verständnis:

- Die stronsparenste IR Diode zieht 200µA = 0.0002A (10^-4)
- Die 3 AAA in Reihe machen zusammen 4,5V bei 1.200 mAh

Wenn ich die Batterien auf 10% leer sauge dann wären das:
1.08Ah / 0.0002A = 5.440 Stunden bzw. 225 Tage standby (?!)

Hinzu kommen dann noch 1µA vom ATiny, die man fast vernachlässigen kann.

Korrekt oder habe ich hier einen Denkfehler drin?

[Falk B. (falk)]

André U. schrieb:
> Zum Verständnis:
>
> - Die stronsparenste IR Diode zieht 200µA = 0.0002A (10^-4)

Das ist keine Diode, das ist ein VOLLSTÄNDIGER IR-Empfänger, mit 
IR-Diode, Verstärker und diversen Filtern!

200uA = 200e-6A
0.0002A schreibt man eher nicht, zuviele Nullen, bei denen man sich 
verschreibt oder verzählt.

> - Die 3 AAA in Reihe machen zusammen 4,5V bei 1.200 mAh
>
> Wenn ich die Batterien auf 10% leer sauge dann wären das:
> 1.08Ah / 0.0002A = 5.440 Stunden bzw. 225 Tage standby (?!)

So in etwa.

> Hinzu kommen dann noch 1µA vom ATiny, die man fast vernachlässigen kann.

Aber wenn man es richtig macht, sollte man auf irgendwas um die 10uA 
mittleren Stromverbrauch kommen. Den Empfänger schaltet man natürlich 
immer nur kurz ein, auch wenn der scheinbar nur 200uA verbraucht. Das 
ist immerhin das 200fach des AVRs im Schalfmodus!

[Markus M. (adrock)]

Ja, die Sharpteile sind nicht schlecht was die Stromaufnahme angeht, 
sind wohl inzwischen EndOfLife wimre. Aber sollte für ein Bastelprojekt 
ja egal sein.

Na dann hast Du ja schon einen Plan :-)

Pro Lampe ein IR-Empfänger und einen ATtiny. Der ATtiny wacht alle x 
Sekunden per Watchdog-Timer auf und schaltet über einen Port-Pin kurz 
mal die Stromversorgung für den IR-Empfänger auf High und wartet kurz ob 
ein Signal kommt.

Wenn Du die Anzahl der Bauteile gering halten willst kannst Du auch die 
LEDs direkt über ein oder mehrere Portpings (parallel wg. Strom) 
schalten. Oder über einen kleinen N-Kanal Mosfet (sind auch nur ein paar 
Cent).