www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Atmega mit Batterie versorgen


Autor: kkklaus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
bin im Schaltungsentwurf mit Mikrocontrollern noch Anfänger und bitte um 
eure Hilfe.

Ich baue einen Hifi-Verstärker. Ein Merkmal soll sein, dass ein 
angeschlossenes Display die aktuelle Uhrzeit ausgibt. Der verwendete 
Microcontroller ist ein ATmega32. Realisiert wird dies ja, indem ich ein 
32.768 KHz Quarz an den TOSC Ports des µC anschließe.
Betrieben wird die Schaltung über eine 12 Volt Autobatterie. Der AVR ist 
über den Festpannungsregler 7805 angeschlossen.

Wie schaffe ich es nun, bei Abschaltung der Betriebsspannung eine 
Batterie (3V, 4,5V o.Ä.) zu integrieren, die den µC unterbrechungsfrei 
im Sleep Modus (Spar Modus) hält, damit mir die Uhrzeit nicht immer 
verloren geht.
Brauche ich hierfür auch den ATmega32L (der mit weniger Betriebsspannung 
auskommt)

Für eine Antwort wäre ich sehr dankbar.

Autor: avion23 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Atmega32L ist ein schlechter Atmega32, der die hohen Taktraten nicht 
geschafft hat.

Siehe Artikel "Versorgung aus einer Zelle"

RTC verwenden?

Dein 7805 braucht permanent 3-5mA Strom. Eine schleichende Entladung 
schädigt eine Autobatterie sehr stark.

Zum Puffern kann man gut li-ion Akkus verwenden. Festspannungsregler auf 
4,1V einstellen und parallel zur Last.

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ergibt es Sinn, den Strom einer Autobatterie durch eine separate 
Batterie abzupuffern? Ein einfacher sparsamer Längsregler wie der LP2950 
frisst um die 100µA, manche auch weniger, der Mega32 im Power-Save Modus 
deutlich weniger. Strom in dieser Grössenordnung kann eine Autobatterie 
jahrelang liefern.

Autor: Winfried (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ganz entspannt geht das, wenn du einen Realtime-Clock-IC anschließt. 
Dann kommst du 10 Jahre und mehr mit einer 2032 Lithiumzelle aus.

z.B.
http://www.farnell.com/datasheets/46359.pdf

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
avion23 schrieb:

> Dein 7805 braucht permanent 3-5mA Strom. Eine schleichende Entladung
> schädigt eine Autobatterie sehr stark.

Du meinst, ein abgestelltes Auto zeigt keinerlei Entladung der Batterie? 
Die ganze Elektronik da drin sei vollständig abgeschaltet oder habe 
jeweils eigene Batterien? Kann ich mir kaum vorstellen.

Autor: kkklaus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hey,

Danke für die vielen Posts, das geht ja schnell!!! Leider habe ich an 
der Stelle wo mein Verstärker ist (Es ist ein Traktor und kein Auto;-) ) 
keine unterbrechungsfreie 12 Volt, heisst: wenn ich weg gehe und den 
Schlüssel ziehe, sind definitiv keine 12 Volt mehr vorhanden.
Deswegen die Idee mit der Batterie.
Wäre vielleicht eine Idee, den Mikrocontroller, parallel zum Anschluss 
des 7805 über eine Batterie zu versorgen? Fällt die 12 volt 
hauptspannung und der 7805 aus so schaltet ein Relais den 
Mikrocontroller über ein Interrupt in den Power Down modus und die 
Uhrzeit kann mit minimalem Stromverbrauch über meine Batterie weiter 
versorgt werden.??

Kann ich eine Batterie überhaupt parallel zu hauptversorgung benutzen 
bzw. muss diese einzeln abgesichert sein?

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
kkklaus schrieb:

> Kann ich eine Batterie überhaupt parallel zu hauptversorgung benutzen
> bzw. muss diese einzeln abgesichert sein?

Über Schottky-Dioden entkoppelt ist das kein Problem.

5V-Regler ----->|-----+----- Controller
                      |
3V-Li-Zelle --->|-----|

Ein AVR aktueller Generation (Mega324 statt Mega32) kann so im 
Power-Save Modus die Uhrzeit je nach Zelle ein bis mehrere Jahre lang 
halten. Akku ist da eher sinnlos, der hält alterungsbedingt auch nicht 
viel länger als eine grössere Li-Knopfzelle.

Wobei ich davon ausgehe, dass die Uhrzeit nur erhalten werden muss, 
nicht aber angezeigt.

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kleb an deinen Traktor eine stinknormale 3 EUR LCD Uhr die mit 
Knopfzellen mehrere Jahre läuft, und vergiss das ganze mit dem 32kHz 
Quartz.

Wahlweise schliesst du ein DCF Modul an, wie es das bei Pollin.de 
Best.Nr. 810054 für 4,95 EUR gibt, dann hat der uC beim Einschalten die 
GENAUE Uhrzeit, zumindest in 2 Minuten.

Autor: Klaus De lisson (kolisson)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
nun ...
jetzt war Autor:  A. K. (prx) schneller als ich die skizze gemacht habe.
ich hänge sie trotzdem mal an.

gruss klaus

Autor: kkklaus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke @ A.k.
Ja richtig die Zeit soll bei abgeschalteter Haupt-Stromversorgung nicht 
angezeigt werden. Aber der Atmega32 beherrscht diesen Modus doch auch 
schon oder nicht? Hättest du ein Beispiel für solche eine Diode. Wäre 
nett:-)

@ MaWin: Wow ja stimmt dann höre ich auf. Ich mache das ganze doch weil 
michs interessiert. sonst könnte ich mir auch noch nen verstärker kaufen 
und fertig.........

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Klaus De lisson schrieb:

> jetzt war Autor:  A. K. (prx) schneller als ich die skizze gemacht habe.
> ich hänge sie trotzdem mal an.

Nur würde ich keine Starkstomdiode einsetzen, sondern eine BAT42/43. Der 
Leckstrom der 1N5817 liegt um die 2 Grössenordnungen über dem 
Stromverbrauch des Controllers ;-).

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
kkklaus schrieb:

> Aber der Atmega32 beherrscht diesen Modus doch auch schon oder nicht?

Tut er. Aber der (d.h. der ATmega32L) macht offiziell bei 2,7V Schluss, 
neuere Typen können weiter runter. Bei einer 3V-Zelle und 0,2V Verlust 
durch die Diode geht das zwar noch, aber im letzten Drittel der 
Entladekurve einer Lithium-Knopfzelle liegt man dann unter diesen 2,7V. 
Ausserdem sind die aktuellen Versionen mit dem "P" hinten dran 
sparsamer.

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
PS: Wenn der Traktor öfter mal in praller Sonne steht und das Ding dabei 
beispielsweise 60°C haben kann, dann sind Schottky-Dioden 
leckstrombedingt etwas problematisch. Dann ist die 1N4148 besser, aber 
da muss man beim Schaltungsdesign dann etwas auf die Potentialdifferenz 
der verschiedenen Vcc-Zweige achten.

Autor: kkklaus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hey Danke, dann werde ich die Schaltung wohl so aufbauen. Mit dem 
Relais, das den Power-Down modus Schaltet ist doch vielleicht gar keine 
schlechte Idee oder??

Leider muss ich es wohl mit dem Atmega32L machen, da ich den Atmega324 
niergends finden kann.

Danke auf jeden Fall für die Tipps, ist man immer dankbar für, wenn man 
sich zwar interessiert, aber noch nicht ganz so die Ahnung hat;-)

Autor: Brain (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also ich würde auch ein Realtime-Clock-IC nehmen. Die brauchen fast 
keinen Strom. Da reicht sogar oft ein Goldcap, um den mehrere Wochen zu 
versorgen.

Hab ich selbst schon gemacht.

Gruß

Autor: kkklaus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ A.K.
Ne da wird er nicht stehen, da er meist nur im Winter zum Einsatz kommt. 
Also kann ich die einfache Version nehmen!!!

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Den ATmega324P gibt's bei CSD.

Was du mit dem Relais meinst weiss ich nicht.

Autor: kkklaus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kann man Real Time Clock einfach mit I²C auslesen. Als 
Prorgrammiersprache benutze ich Bascom.

Kann keine bei Reichelt finden. habt ihr vlt. mal nen Namen für solch 
ein IC

Autor: kkklaus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ A. K.
Wenn ich die Hauptspannung trenne, muss der µC ja irgendwie wissen, das 
er in den Power-Down Modus wechseln soll oder nicht?
Ich dachte das das dann über einen externen Interrupt (Relais auf Masse) 
geschehen könnte?!?!?!
Würdest du es anders realisieren?

Autor: kkklaus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
sorry habe schon ics gefunden für die rtc!!! hatte falsch gesucht

Autor: Sven K. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
DS1307 + Lithium Batterie

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
kkklaus schrieb:

> Wenn ich die Hauptspannung trenne, muss der µC ja irgendwie wissen, das
> er in den Power-Down Modus wechseln soll oder nicht?

Klar. Das kann er aber prima selber rauskriegen. Per Analogeingang oder 
mit dem Analog Comparator.

Autor: kkklaus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aha, meinst du quasi, das ich die Hauptspannung vom 7805 auch auf einen 
Analogeingang führe, falls diese weg ist, der µC in den Power Down Modus 
schaltet?

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Besser die Spannung vor dem Regler. Teiler dran und an den Comparator. 
Der liefert einen Status oder auch Interrupt wenn's weniger als 
beispielsweise 10V sind. Also auch beim Anlassen ;-).

Im Power-Save dann beim sekündlichen Uhrzeit-Interrupt den AC 
einschalten und kontrollieren ob die Spannung wieder da ist. Wichtig 
ist, dass der AC im Power-Save Modus nicht durchläuft, denn dessen 
Referenz braucht dafür zu viel Strom. Und dran denken, dass es so um die 
100µs dauert, bis die interne Referenz stabil ist.

Auf diese Art läuft ein Mega88 an einem kleinen Goldcap etliche Stunden, 
als Überbrückung für Stromausfall.

Auch dran denken, dass der Controller bei 2-3V keine 16MHz mehr schafft. 
Auch hier sind neuere Typen im Vorteil, denn die haben einen 
programmgesteuerten Taktteiler.

Autor: Anon Ymous (avion23)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
A. K. schrieb:
> avion23 schrieb:
>
>> Dein 7805 braucht permanent 3-5mA Strom. Eine schleichende Entladung
>> schädigt eine Autobatterie sehr stark.
>
> Du meinst, ein abgestelltes Auto zeigt keinerlei Entladung der Batterie?
> Die ganze Elektronik da drin sei vollständig abgeschaltet oder habe
> jeweils eigene Batterien? Kann ich mir kaum vorstellen.

Das ist leider ein großes Problem. Lange Entladungen mit niedrigem Strom 
schädigen eine Autobatterie mehr als kurze Entladungen mit (extrem) 
hohen Strom. Es kommt zu einer starken Sulfatierung. Wenn die Batterie 
lange genug so steht ist diese nicht mehr rückgängig zu machen. Sonst 
mit langer float charge.
Der maximale Strom, den ein im Auto eingebautes Gerät im Standby 
benutzen darf, ist meines Wissens nach begrenzt.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.