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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stromverbrauch MSP430 und I/O


Autor: Michael Hauser (Gast)
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Moin !
Habe folgendes merkwürdiges Phänomen beobachtet, das mir Kopfzerbrechen
bereitet, aber eigentlich sollte es nicht so weit kommen...

MSPF1232 mit 32 KHz, LPM3 10 Sek. Timer A Intervall.

Bei 3,6 V und noch einem 24LC64 kostet mich das ca. 5 MikroA Strom

Während des Timer IRQ sind das dann ca. 300 MikroA wegen mathem. action
im IRQ.
Soweit so gut. ABER: wenn ich einen der Pins (P3.7) nicht als I/O
output sondern als I/O input schalte, steigt der Strom im Schlaf auf 15
MikroA an, egal welcher Pegel am P3.7 anliegt. Dadurch reduziert sich
die Batteriedauer.

Wie kann man das verhindern ? Notfalls muß ich einen 100K Widerstand
vorschalten, und immer nur blitzartig auf input schalten und den Pegel
abfragen. Wäre aber lästig und störanfällig.

Michael

Autor: tüddel (Gast)
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wobei verbrauchst du wohl mehr energie, wenn du als türsteher ...

a. ...eine tür andauernd bewachen must
b. ...eine tür verschlossen hälst

;-) der msp hat zwar keine türsteher, doch wenn man einen pin als
eingang setzt, so muß ja auch kontrolliert werden, ob da was ankommt.

(erklärung bitte nicht all zu ernst nehmen, sie diene nur als beispiel)

Autor: Sebastian (Gast)
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Äh, was hast du bitte für Batterien?! Bei 15µA im LMP3 kannst du einen
gängigen Akku mit 2000mAh gut 15,2 Jahre lang am MSP430 betreiben! Also
sei mal nicht so kleinlich ... ;-) Im Ernst: 15µA Leckstrom sind doch
quasi nichts. Durch jeden einzelnen 100k-Pullup verlierst du schon 33µA
(an Vcc=3,3 Volt).

Autor: Michael Hauser (Gast)
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Moin Tüddel und Sebastian !
Ja den Türsteher brauche ich für diese Anwendung...
Aberoffenbar kostet also jeder input-Pin etwas Strom.

Sebastian:
zur Akkulogie hier:
Da ist tatsächlich ein Akku drin, wird aber nur alle 6 Monate
nachgeladen, daher muss ich da sehr aufpassen denn:

1.) der Schlafverbrauch ist nur (jetzt) ca 15 MikroA, aber während der
IRQs gehts kurz hoch auf 1mA dann runter auf 300 MikroA für etwa 300
ms. D.h. ich muss da integrieren um den mittleren Strom zu finden oder
das Bild vom Speicheroszi (könnte ich hier zeigen wenns auf Interesse
stösst) graphisch ansehen. Ich schätze es kommen etwa 50 Mikroampere im
Mittel bei raus.

2.) die einlötbaren Akkus (NiMH) haben meist etwas über 1000 mAh, wenn
die beim dealer monatelang rumliegen vielleicht 1000 mAh. Durch
Alterung werden es weniger und ich darf nicht voll entladen, kurzum ich
muss mit etwa der Hälfte rechnen also ca 500 mAh. da der Entladestrom
gering ist brauche ich auch die Peukertschen Verluste nicht
berücksichtigen. (geringere Kapazität bei hohen Strömen). Und eiskalt
wirds auch nicht.

3.) Murphy´s law

Tja und in einem Versuch letzte Woche war der (1 Jahr alte) Akku nach 7
Tagen leer... Allerdings war da der mittlere Strom noch 1,2 mA.

bei 50 MikroA wäre die Zeit dann 500/0,05 = 10000 Std, also ca. 13
Monate. Also gerade mal das doppelte der Forderung. daher gehts
irgendwie doch um jedes Mikroampärchen...

Michael

Autor: Wolfgang (Gast)
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Die Frage war: Warum erhöht sich der Stromverbrauch, wenn ein Pin als
Eingang geschaltet wird und nicht wie lange eine Batterie hält.
In der Gebrauchsanleitung SLAU049b steht unter Pkt. 3.6, wie ungenutzte
Pins zu schalten sind, um den Stromverbrauch zu minimieren. (aber leider
keine weitere Erklärung; da muss wohl doch der Türsteher herhalten) Px.0
.. Px.7 als Ausgang ist danach richtig.
MfG
Wolfgang

Autor: Sebastian (Gast)
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> Die Frage war: Warum erhöht sich der Stromverbrauch, wenn ein Pin
> als Eingang geschaltet wird

Na wenn wir schon Haare spalten, dann richtig. Die Frage war
keinesfalls, wieso sich der Stromverbrauch erhöht, wenn ein Pin als
Eingang geschaltet wird, sondern, ich zitiere:

> Wie kann man das verhindern ?

Und die klare Antwort hierauf lautet: Gar nicht. Ein Pin als Input
genutzt ruft nun mal einen höheren Leckstrom hervor als ein Pin als
Output. Dein "Tipp", ungenutzte Pins als Output zu definieren ist
sicher richtig, aber genausowenig eine Antwort auf die Frage wie meine
Feststellung, dass das ganze Rumoptimieren DORT mit Sicherheit am
falschen Ende stattfindet. Ganz davon abgesehen, dass es wenig Sinn
bringt, einen Pin als Output zu definieren, wenn man ja einen Input
braucht ... ;-)

Und bei 15µA hält ein 2000mAh-Akku wie gesagt über 15 Jahre; bei 30µA
wären es immer noch über 7 Jahre. Da sollte man ganz woanders
optimieren. Bei als Input genutzten Pins im LPM ist da jedenfalls
definitiv nix mehr rauszuholen.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Das Haar ist noch nicht klein genug.
< bei 50 MikroA wäre die Zeit dann 500/0,05 = 10000 Std, also ca. 13
Monate. Also gerade mal das doppelte der Forderung. daher gehts
irgendwie doch um jedes Mikroampärchen...>

Nach dieser Aussage wird auch um jedes µA gekämpft.

man kann ja auch den Gebrauch einer Knopfzelle in Betracht ziehen, wenn
es auf geringes Gewicht oder/und Volumen ankommt. Und dann zählt
wirklich jedes µA. Wie weit man das treiben kann, zeigt das Beispiel im
Anhang.
im Anhang einige Tipps zu Minimierung der Stromverbrauchs (nicht auf
meinen Mist gewachsen)
Ob es wirklich nur Leckströme sind, möchte ich bezweifeln. Aber ohne
Schaltungsdetails alles nur Spekulation.
MfG
Wolfgang

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