Hallo zusammen, ich möchte einen standalone Atmega328P mit einem Batteriespannungsmesser via Aref betreiben. Als Batterie kommt ein 12V Akku zum Einsatz, die Versorgungsspannung des Atmegas beträgt 3.3V. Wenn ich jetzt als VCC 3.3V verwende und Aref mit einem 100nF Kondensator auf GND entkoppel, dann kann ich mit den analogen Eingängen auch nur Spannungen von 0V - 3.3V messen oder? Dann brauch ich in dem Fall einen Spannungsteiler zwischen Batteriespannung und Messspannung, sodass am analogen Eingang nie mehr als 3.3V ankommen, wenn ich das so richtig verstanden habe?
Lukas G. schrieb: > Wenn ich jetzt als VCC 3.3V verwende ... > dann kann ich mit den analogen Eingängen > auch nur Spannungen von 0V - 3.3V messen oder? Ja > Dann brauch ich in dem Fall einen Spannungsteiler Ja Und: Die Referenzspannung darf nicht höhere sein, als die Versorgungsspannung. Also 12V würden gar nicht gehen.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Und: Die Referenzspannung darf nicht höhere sein, als die > Versorgungsspannung. Also 12V würden gar nicht gehen. Wenn AREF mit einem Kondensator auf GND liegt, kann das eh nicht passieren
Genau richtig. Und Du planst etwas Spielraum ein, damit der ADC-Pin nicht gleich abraucht, wenn Du einen voll geladenen Bleiakku mit 14V Gesamtspannung dran hast. Wenn Du eine externe Referenz mit 2.048V nimmst (z.B. LM4040AIM3-2.0), hast Du es besonders einfach, ADC-Counts in Spannung umzurechnen und umgekehrt. 2.048V=2048mV=2^11mV, d.h bei einem 10 Bit ADC ist ein ADC-Count genau 0.2V. fchk
Frank K. schrieb: > Genau richtig. Und Du planst etwas Spielraum ein, damit der ADC-Pin > nicht gleich abraucht, wenn Du einen voll geladenen Bleiakku mit 14V > Gesamtspannung dran hast. Wenn ich das nur mit Spannungsteiler mache und ohne dem Chip, dann könnte ich als R1=30k und R2=9.3k nehmen, sodass ich bei maximaler Batteriespannung von 14V am analogInput höchstens 3,31V erreiche
Lukas G. schrieb: > Frank K. schrieb: >> Genau richtig. Und Du planst etwas Spielraum ein, damit der ADC-Pin >> nicht gleich abraucht, wenn Du einen voll geladenen Bleiakku mit 14V >> Gesamtspannung dran hast. > > Wenn ich das nur mit Spannungsteiler mache und ohne dem Chip, dann > könnte ich als R1=30k und R2=9.3k nehmen, sodass ich bei maximaler > Batteriespannung von 14V am analogInput höchstens 3,31V erreiche Lege das so aus, dass Du maximal bis 3.0V am ADC-Pin hast, und nimm eine BAT54S, um zu hohe und zu niedrige Spannungen nach VCC und GND abzuleiten. Das schützt den Pin. Und den Spannungsteiler solltest Du niederohmiger machen. Im Datenblatt steht: "The ADC is optimized for analog signals with an output impedance of approximately 10 kOhm or less." Sprich R1+R2 sollten so ungefähr um die 10k sein. fchk
Frank K. schrieb: > Sprich R1+R2 sollten so ungefähr um die 10k sein. Die Impedanz ist R1 und R2 parallel gerechnet. Also 1/( 1/R1 + 1/R2 ) soll weniger als 10kΩ sein. Oder vereinfacht: Wenn der kleinere Widerstand <= 10kΩ hat, ist der andere egal.
Lukas G. schrieb: > dann kann ich mit den analogen Eingängen auch nur Spannungen von 0V - > 3.3V messen oder? Ja. > Dann brauch ich in dem Fall einen Spannungsteiler Ja, und lege den gleich so aus, dass er auf die interne Referenzspannung von 1.1V teilt. Die ist deutlich stabiler aus die 3.3V Versorgungsspannung. Leider streut je nach Exemplar um +/-10%, man muss also ein Mal kalibrieren. Ohne Kalibrierung schliesst man als externe VRef einen TL431B an, der liefert 2.5V+/-0.5%. Bedenke, dass der Spannungsteiler nicht mehr als 10k Quellimpedanz hat, also maximal 12k nach GND und 168k zum Akku. Das belastet den Akku mit 75uA. Teilst du nur auf 3V, wären das schon 0.22mA.
Frank K. schrieb: > Lege das so aus, dass Du maximal bis 3.0V am ADC-Pin hast Würd ich auch eher so machen. Frank K. schrieb: > und nimm eine BAT54S, um zu hohe und zu niedrige Spannungen nach VCC und > GND abzuleiten. Das schützt den Pin. Das ist hinter 30k wohl eher nicht mehr nötig, da reichen denke ich die Schutzdioden des Eingangs. LG, Sebastian
MaWin schrieb: > Ohne Kalibrierung schliesst man als externe > VRef einen TL431B an, der liefert 2.5V+/-0.5%. Vielleicht reichen ihm ja auch die 1% handelsüblicher 3,3V Regler Beispiel LF33AB: https://datasheet.ciiva.com/26904/lf33cv-26904802.pdf Beides ist jedenfalls deutlich genauer, als die interne Referenz. Ehrlich gesagt konnte ich mich mit dieser noch nie so recht anfreunden, wenn absolute Messwerte stimmen müssen.
Frank K. schrieb: > 2.048V=2048mV=2^11mV, d.h bei einem 10 Bit ADC ist ein ADC-Count genau > 0.2V. Du hast es sicher richtig gemeint: Ref: 2,048V Messbereich: 20,48V LSB: 20mV
Stefan ⛄ F. schrieb: >> Ohne Kalibrierung schliesst man als externe >> VRef einen TL431B an, der liefert 2.5V+/-0.5%. > > Vielleicht reichen ihm ja auch die 1% handelsüblicher 3,3V Regler > Beispiel LF33AB: https://datasheet.ciiva.com/26904/lf33cv-26904802.pdf Stefanus' Märchenstunde! Im Datenblatt stehen zwar 1% Abweichung der Ausgangsspannung, dazu addieren sich aber die Regelabweichungen gegen Eingangsspannung und Laststrom. Das ist ein LDO zur Stromversorgung, keine Referenz und obendrein ein Exot, den der Bastler kaum bekommen wird. > Beides ist jedenfalls deutlich genauer, als die interne Referenz. Unsinn. > Ehrlich gesagt konnte ich mich mit dieser noch nie so recht anfreunden, > wenn absolute Messwerte stimmen müssen. Das ist Dein persönliches Problem. Die interne 1,1V Referenz streut leider von einem zum anderen IC deutlich, wie es MaWin sagte. Sie ist aber in sich sehr stabil, ich habe damit einige Anwendungen sauber umgesetzt. Ich messe die Referenz und füge einen Korrekturfaktor in die Berechnung ein. Würde ich eine Serie fertigen, wäre ich mit der internen Referenz nicht glücklich, da dann jedes Exemplar individuell kalibriert werden müsste.
Manfred schrieb: > Würde ich eine Serie fertigen, wäre ich mit der internen Referenz > nicht glücklich, da dann jedes Exemplar individuell kalibriert werden > müsste. Du unterschätzt moderne Serienfertigung. Ein Bootloader kommt auch nicht von selbst auf den Chip. Da kann man die Kalibrierung auch mit abhandeln.
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