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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Newbie: MSP430 direkt aus Batterie betreiben?


Autor: Björn Giesler (bjoerngiesler)
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Hallo Kollegen,

entschuldigt bitte die komplette Newbie-Frage. Ich habe auf 
TI-Launchpad-Basis mit einem 433MHz-Funkmodul einen funkenden 
Außentemperaturfühler realisiert. Jetzt versuche ich, diesen mit einer 
winzigen Schaltung auf Rasterplatine zu übertragen. Die Schaltung soll 
folgendermaßen aussehen:

Batt_+ --- VCC_MSP430
Batt_- --- GND_MSP430

Pin0_MSP430 --- 100_Ohm_Widerstand --- LED --- Batt_-
Pin1_MSP430 --- Data_Funkmodul

Batt_+ --- VCC_Funkmodul
Batt_- --- GND_Funkmodul

Die (grüne) LED an Pin0 wird bei Start einer Übertragung übers Funkmodul 
angeschaltet und danach wieder aus, das passiert alle 10s, dazwischen 
geht der µC in Low Power Mode 0.

Der Empfänger hängt an einem Arduino, dort kommen (wenn der MSP430 auf 
dem Launchpad betrieben wird) checksummenkorrekte Temperaturdaten an. 
Der Code ist also korrekt.

Auf meiner eigens gefädelten Platine betreibe ich es mit einem 
3xAA-Akkupack mit nominell 3,6V, und nach den Datenblättern sowohl des 
MSP430 (1,8..3,6V) als auch des Funkmoduls (2..12V) sollte das im Rahmen 
der Spezifikation sein, also sollte ich mir einen Spannungsregler sparen 
können.

Allein: Es läuft nicht. Im Launchpad tut's super, dort liegt am µC 
gemessene 3,56V Versorgungsspannung an. In meiner eigenen Platine liegen 
im Betrieb gemessene 3,51V Versorgungsspannung an, aber der µC sagt 
nichts.

Ich habe auch schon probiert, den µC im Launchpad mit Batterieversorgung 
zu betreiben (VCC-Jumper entfernen) und die Schaltung auf einem 
Steckfeld aufzubauen, läuft auch nicht. Das Lustige ist: Wenn ich den 
VCC-Jumper bei angesteckter Batterie (ohne andere Spannungsversorgung 
zum Launchpad, also kein USB) kurz aufstecke, dann läuft's, wenn ich ihn 
wieder entferne, läuft's WEITER!!! Nur starten mag er offenbar von der 
Batterie nicht.

Hilfe?! Man merkt wohl, daß ich ziemlicher Elektroniklaie bin... aber 
lernfähig :-)

Autor: Dennis (Gast)
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Björn Giesler schrieb:
> Pin0_MSP430 --- 100_Ohm_Widerstand --- LED --- Batt_-

Also das ist eigentlich schonmal nicht OK - du solltest aus dem MSP 
nicht mehr als 2mA pro Beinchen ziehen. Das hier ergibt rund 13mA. Geht 
ohne Probleme, ist aber laut Spezifikation nicht drin.

Meiner Meinung nach hört sich erstmal nach einem Problem mit dem Reset 
an.

Autor: Björn Giesler (bjoerngiesler)
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Dennis schrieb:
> Björn Giesler schrieb:
>> Pin0_MSP430 --- 100_Ohm_Widerstand --- LED --- Batt_-
>
> Also das ist eigentlich schonmal nicht OK - du solltest aus dem MSP
> nicht mehr als 2mA pro Beinchen ziehen. Das hier ergibt rund 13mA. Geht
> ohne Probleme, ist aber laut Spezifikation nicht drin.

Du hast recht. Leider ziehen meine (normalen 5mm-)LEDs mehr Strom als 
die SMD-Bauteile auf dem Launchpad... also hab ich probiert, ob's geht, 
und 's geht ;-)

> Meiner Meinung nach hört sich erstmal nach einem Problem mit dem Reset
> an.

Patsch DAS ist allerdings sehr gut möglich. Oh Mann. Ich hab den 
VCC-Pullup am Reset vergessen... Probier ich heute abend und melde mich 
wieder.

Autor: Dennis (Gast)
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Björn Giesler schrieb:
> Du hast recht. Leider ziehen meine (normalen 5mm-)LEDs mehr Strom als
> die SMD-Bauteile

Ja also wie gesagt, ich hatte auch schonmal nen LED-Würfel mit normalen 
20mA LEDs dran...bei ner 6 - naja kannste dir ja selber ausrechnen - 
funktioniert, aber sollte man halt nicht machen.

Nimm doch einfach eine Low-Current-Variante oder erhöhe den R auf ca. 
750R - die meisten LEDs leuchten ja auch bei 2mA noch genug.

Kannste aber auch einfach lassen, war nur ein Hinweis.

Autor: Björn Giesler (bjoerngiesler)
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Dennis schrieb:
> Meiner Meinung nach hört sich erstmal nach einem Problem mit dem Reset
> an.

Das war's! Vielen Dank für den Tip, jetzt läufts. Meine erste eigene 
Schaltung! Juhuuuuu, ich freu mich wie ein Schnitzel :-)

Autor: Flo (Gast)
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Erstmal Glückwunsch!
Nur aus Interesse: Was für ein Funkmodul setzt du ein? Das lässt sich 
über nur einen Pin ansteuern und benötigt kein SPI o.ä.?

Gruß
Flo

Autor: ... (Gast)
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Dennis schrieb:
> nicht mehr als 2mA pro Beinchen ziehen

Unfug.
Das Datenblatt sagt da ganz was anderes.

Autor: Björn Giesler (bjoerngiesler)
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Flo schrieb:
> Nur aus Interesse: Was für ein Funkmodul setzt du ein? Das lässt sich
> über nur einen Pin ansteuern und benötigt kein SPI o.ä.?

Den hier: http://www.watterott.com/de/RF-Link-Sender-434MHz bzw. 
http://www.watterott.com/de/RF-Link-2400bps-Empfae...

War extrem leicht anzubinden, nachdem ich verstanden habe, daß man sich 
von Dingen wie garantierter Übertragungssicherheit etc. erstmal 
verabschieden muß :-)

Gast schrieb:
> Das Datenblatt sagt da ganz was anderes.

Hä? Was sagt es denn anderes, und wo? Auf Seite 16 lese ich: Diode 
current at any device pin: ±2 mA.

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Björn Giesler schrieb:
> Hä? Was sagt es denn anderes, und wo? Auf Seite 16 lese ich: Diode
> current at any device pin: ±2 mA.

Jeder Pin hat zwei Dioden, nach GND und VCC geschaltet, als 
ESD/Überspannungsschutz.
Diese Dioden halten nur 2mA aus.

Autor: Björn Giesler (bjoerngiesler)
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Εrnst B✶ schrieb:
> Jeder Pin hat zwei Dioden, nach GND und VCC geschaltet, als
> ESD/Überspannungsschutz.
> Diese Dioden halten nur 2mA aus.

Genau. Ergo hat Dennis doch völlig recht, wenn er sagt, daß die Pins 
(eigentlich) mit maximal 2mA belastet werden dürfen. Oder? Gast sagt 
aber, das ist Unfug, und daß das Datenblatt da was ganz anderes sagt. 
Wer hat nun Recht?

Autor: Dennis (Gast)
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Björn Giesler schrieb:
> Genau. Ergo hat Dennis doch völlig recht, wenn er sagt, daß die Pins
> (eigentlich) mit maximal 2mA belastet werden dürfen. Oder? Gast sagt
> aber, das ist Unfug, und daß das Datenblatt da was ganz anderes sagt.
> Wer hat nun Recht?

OK, da habe ich es grad nochmal mitgelesen. Evtl. hat er damit dann doch 
recht. Dann sind damit die Clamp-Dioden gemeint. Aber kannst du mir dann 
bitte den richtigen Wert für die Port-Pins nennen? Ich kann das dem 
Datenblatt nicht entnehmen.

Ich meine mich aber auch zu erinnern, dass unser Professor das früher 
gesagt, hat - "Nicht mehr als 2mA aus einem Pin sourcen / sinken".

Aber gut, ich lasse mich gerne belehren - fände es ja auch toll, wenn es 
anders wäre ;-)

Autor: Dennis (Gast)
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Achso, nur als Nachtrag wegen meinem Professor - es ging damals auch 
explizit um den MSP430.

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Ist tatsächlich etwas unübersichtlich, das Datenblatt.

1) "Absolute Maximum Ratings" solltest du nicht zur Entwicklung 
heranziehen.

2) die 2mA "Diode current" beziehen sich auf die Clamp-Dioden. d.H, wenn 
du an den Pin eine externe Spannung anschliesst, die kleiner als GND 
oder größer als VCC ist, dann darf diese MAXIMAL 2mA liefern. (*)

3) "Recommended" für die Port-Pins sind ±6mA. Weil dann die Spannung am 
Pin nur um 0.3V "verzogen" wird.

4) Laut der Graphen "Vout vs Iout" sind die Pins kurzschlussfest, nur 
dass du bei 30-40mA (je nach Temperatur) halt kaum noch Spannung am Port 
hast.

5) Alle Pins zusammen sollen nur 48mA treiben.

*) Zusätzlich beachten: Spannungen > VCC werden durch die Diode in VCC 
abgeleitet, wenn die Schaltung dort weniger als die 2mA verbraucht, 
steigt VCC an, ggfs auch ÜBER die maximal erlaubte Betriebsspannung.

Autor: Dennis (Gast)
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Alles klar!

Dankeschön!

Autor: Dennis (Gast)
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Nur sind 6mA leider auch nicht viel ;)

Die Atmels machen doch auch 20, oder? Hab noch wie welche benutzt, es 
nur öfter hier mal gelesen.

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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>Nur sind 6mA leider auch nicht viel ;)
MSP430 ist nun mal für geringen Stromverbrauch entwickelt
MfG

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Dennis schrieb:
> Nur sind 6mA leider auch nicht viel ;)

Für Leuchtdioden? Anständige High-Efficiency-LEDs sind schon mit weniger 
als 1 mA durchaus sichtbar.

Den Low-Efficiency-Kram aus der 70er-Jahre-Bastelkiste muss man 
vielleicht nicht unbedingt nutzen.

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