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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Akku betriebende Schaltung mit LCD Display und Lader


Autor: A.Wippich (Gast)
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Hi.

Ich hatte schon einen Thread "Schaltung mit Taster starten", die ich
hier fortsetzen möchte, weil sich die Fragestellung stark verschoben
hat. Danke nochmal an alle (insbesondere A.K.), die mir dort
weitergeholfen haben.

Das LCD Display (Nokia 3310 Display) wird vom Mikrocontroller ATtiny26
angesteuert und auch mit Strom versorgt. Die Schaltung soll durch
Tastendruck ein- und ausgeschaltet werden können. Betrieben wird sie
über einen 3,6V Li-Ion Akku (Nokia3310 Akku). Die Stiftleiste wird
für's ISP und das LCD benutzt. Den Akku lade ich über den USB-Port,
weil ich's einfach bequem finde (Mein Handy wird auch über USB
geladen...).

Wird die Schaltung erstmals in Betrieb genommen, fährt sie gleich in
den Power-Down Mode (Stromverbrauch schön klein), bis sie vom Wake-Up
Taster geweckt wird. Wird die Schaltung dementsprechend gestartet,
versorgt sie das LCD-Display mit Strom (die 20mA die ein Port liefern
kann reichen dicke) und schaltet die LEDs (=LCD-Hintergrundbeleuchtung)
über den Transistor ein. Ausschalten erfolgt dann umgekehrt, aber auch
wieder über den Wakeup-Taster (Sollte ich noch umbenennen g).

Mir stellen sich jetzt folgende Fragen:
1) Irgendwo grobe Fehler zu sehen ? ^_^

2) Zum MAX1811 (die erste):
Der MAX1811 ist ein USB Li-Ion Lader. Die Anschlussbelegung habe ich
vom YAMPP7 MP3 Player abgekupfert. Habe die Strombegrenzung aber auf
100mA, anstatt 500mA eingestellt, weil ich sicher gehen wollte, dass
die Schaltung an jedem USB Port geladen werden kann. Was mich wundert
ist, dass der Akku auch beim YAMPP7 ein 3,6V Li-Ion Akku ist, aber die
Ladeendspannung auf 4,2V eingestellt ist. Müsste sie nicht eigentlich
4,1V betragen? Möchte ungern einen USB-Sprengsatz basteln...

3) Zum MAX1811 (die zweite):
Wenn ich keinen USB-Anschluss dran habe, wird der MAX1811 nicht mehr
mit Spannung versorgt. Kann das irgendwelche Nachteile für die
Schaltung haben? Beim YAMPP7 wird es jedenfalls auch so gemacht. Aus
dem Datenblatt habe ich das so herausgelesen, dass der BATT-Output dann
hochohmig wird. Im Forum wurde gesagt, dass der /CHG-Output dann einen
undefinierten Pegel annimmt. Also eigentlich kein Problem, wenn nicht
noch was anderes zu beachten ist. Wichtig ist, dass mir der MAX dann
nicht den Akku leernuckelt oder kaputt geht.

4) Zum MAX1811 (die dritte):
Der /CHG-Output gibt ja ein logisches Signal aus, ob gerade geladen
wird (=0V) oder nicht (=hochohmig). Das könnte ich prima nutzen um
"Akku wird geladen..." im Display anzeigen zu lassen. Ich habe im
Datenblatt jetzt keine Info dazu gefunden, aber ich vermute mal, dass
es sich beim /CHG-Output einfach um einen Open-Collector-Transistor
handelt. Dann könnte ich doch einfach den /CHG mit einem
Mikrocontroller-Pin verbinden und das ganze mit nem 10k Pull-Up nach
+3V funktionsfähig machen, oder?

5) Zum ADC des tiny26:
Ein weiteres Problem stellt die Spannungsüberwachung des Akkus dar.
Wenn die unter 3,1V sinkt, soll dem Anwender gesagt werden, dass der
Akku dringend geladen werden muss - danach gehts gleich wieder in den
Power-Down Mode. Nebenbei wäre eine Ladezustandsanzeige auch ganz nett.
Vom ADC habe ich noch Null Ahnung, aber wenn ich das Datenblatt richtig
verstehe, kann ich ja zwei Spannungen voneinadner subtrahieren lassen
und mit dem Ergebnis im Programm arbeiten.

Ich habe mir gedacht, dass ich dann V_Akku (bis zu 4,2V) minus die 3V
vom Stabi nehme (= maximal 1,2V) und mir das Ergebniss verglichen zur
internen Referenzspannung geben lasse. Ähm, etwas klarer mit der Formel
aus dem Datenblatt:
       (V_Akku - 3V)  GAIN  1024
ADC = -----------------------------
                  Vref
Ich habe schon gelesen, das die interne Referenzspannung
fertigungsbedingt unterschiedlich, aber während der Anwendung stabil
ist. In mehreren Beiträgen wurde erwähnt, dass man die Referenzspannung
auslesen kann - ich frage mich nur wie... Wenn ich den Wert hätte,
könnte ich das im Programm einfach berücksichtigen und alles wäre fein.
Oder ist die Ref-Abweichung vernachlässigbar, wenn man in groben
50-100mV Schritten messen will (Ich denke das sich mit solch unsicheren
Werten dann schlecht arbeiten lässt)?


Viele Grüße,
André

Autor: André Wippich (Gast)
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Kann mir denn keiner weiterhelfen?

Autor: Jörn G. aus H. (Gast)
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1.)
Schaltung ist OK.

2.)
Die Endspannung hat nichts mit den 3,6V zu tun. Du musst unbedingt
checken, was die Endspannung deiner Zelle ist! Datenblatt oder
aufgedruckt! Sehr oft ist es 4,2V.
4,2V bei einer 4,1V Zelle kann ernsthaft eine Gefahr darstellen!
Bei dem umgekehrter Fehler passiert nichts böses, aber der Akku wird
nicht voll.

3.)
Ist so vorgesehen und garantiert kein Problem!

4.)
CHG/ ist OpenCollector
ALso LED mit R dran oder Pullup und dann an den AVR.

5.)
einfach über Spannungsteiler an AVR-ADC dran.

jörn

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