Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltregler und Echtzeituhr


von Cornelius F. (firlefranz)


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Hallo zusammen,

ich bin gerade dabei eine Platine für eine Armbanduhr zu entwerfen. Die 
Uhr selbst wird von einer 2032er Knopfzelle gespeist. Nun möchte ich 
einen Schaltregler integrieren, der mir immer die benötigten 3,3V 
liefert, auch wenn die Batterie schon etwas schwächelt.
Über eine Bypassdiode wird sich auch der Atmega über einen Tastendruck 
wieder aus dem Schlaf holen lassen. Nun bleibt aber die Frage, ob ich 
die Echtzeituhr (DS1308) an die reine Batterie oder hinter den 
Schaltregler hänge. Ich habe Bedenken, dass die Spannungsanhebung auf 
3,3V die RTC beschädigen könnte.

Die Alternative wäre die 1,8V des DS1308 zu nehmen und die RTC direkt an 
die Batterie zu hängen. Diese ist immerhin bis 1,71V spezifiziert, 
wohingegen die 3V Variante nur bis 2,7V funktioniert.
Was ist hier sinnvoll?

Gruß
Cornelius

: Bearbeitet durch User
von Purzel H. (hacky)


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Ich wuerd einen 1.8V Schaltregler wie den TPS62202 verwenden, und den 
RTC, sowie den Mega mit 1.8V laufen lassen.

von Cornelius F. (firlefranz)


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Das funktioniert leider nicht, da ich eine LED Matrix betreiben muss und 
die braucht schon mindesten 3V. Aktuell habe ich als Schaltregler den 
TLV61220 eingeplant. Die Frage ist halt nur, ob ich den DS1308 nun an 
die Batterie oder den Regler hänge?

Damit ihr mal genau sehen könnt, worum es geht: 
https://www.youtube.com/watch?v=tUKq9vx9rI8

Der erste Prototyp (noch ohne Regler) läuft schon tadellos.

Gruß
Cornelius

von Torsten B. (tbrox)


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Wie groß ist denn diese LED-Matrix?
So ewig viel Energie steckt in einer Knopfzelle ja nicht um dauerhaft 
LEDs zu betreiben.
Nichtsdestotrotz kann man diese Matrix doch mit 3V betreiben und den 
Rest der Steuerung direkt aus der Batterie? Was spricht dagegen? Dann 
könntest du den Regler bedarfsgesteuert mit einschalten und sparst dabei 
gleich noch den Ruhestrom des Reglers ein.

von Cornelius F. (firlefranz)


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Die ganze Platine ist 32x32mm groß. Die LED Matrix hat 114 LEDs.

von Torsten B. (tbrox)


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114 LEDs die wie oft wie lange an sind?
Welche Farbe?

von oszi40 (Gast)


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Cornelius Franz schrieb:
> 2032er Knopfzelle

220mAh sind kurze LED-Freude. Schau mal ins Datenblatt der CR2032.

von firlefranz (Gast)


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Die LEDs sind weiß. Die Uhrzeit wird nach einem Tastendruck, der den 
Controller aus dem Tiefschlaf holt, für 5-60 Sekunden angezeigt 
(einstellbar).

von firlefranz (Gast)


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Klappt beim Original ja auch (QlocktwoW von B&F).

von Guest (Gast)


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2mA pro LED bei ueber 100 LEDs machen deine Batterie in etwa 1 Stunde 
leer. Nach 60 bis ca 600 mal je nach eingestellter Zeit ist also Ende. 
Wenn du zwei mal taeglich auf die Uhr guckst haelt das ganze ein Jahr...

von Guest (Gast)


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firlefranz schrieb:
> Klappt beim Original ja auch (QlocktwoW von B&F).

Ah es leuchten im Schnitt nur 10 bis 20 LEDs. Das macht das Ganze 
besser.

von firlefranz (Gast)


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Genau ;-)

von Torsten B. (tbrox)


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Bleibt trotzdem noch die Frage wie mit dem Schaltregler verfahren.
Ich würde ihn immer noch nur für die LEDs verwenden.

von Cornelius F. (firlefranz)


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So habe ich es jetzt auch im Platinenentwurf geregelt. Der Schaltregler 
versorgt nur den Controller und damit die LEDs. Die RTC wird über die 
normale Batterie betrieben.
Die Platinen habe ich gestern Abend bestellt. In ein paar Tagen werde 
ich wissen, ob alles so funktioniert.

Gruß
Cornelius

von asdfasd (Gast)


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114 LEDs sind ne Menge.  Aus nem Varta-Datenblatt zur CR2032: max 
continuous discharge current: 3mA, max pulse discharge current: 10mA, 
Innenwiderstand (je nach Restkapazität): 20-50 Ohm.  Allzu hell wird das 
also nicht und wenn du's doch versuchst, bricht dir die Spannung ein und 
die CPU/RTC bekommt nicht mehr genügend Saft.

Wenn du's doch versuchen willst: CPU und RTC direkt an die Batterie 
klemmen und für die LEDs ne einfache Spannungsverdopplung einsetzen 
(viel Strom darfst du ja eh nicht ziehen) [1].  Wenn du 
experimentierfreudig bist, könntest du noch ausprobieren, in wie weit 
man den LED-Strom durch anpassen des Spannungsverdopplertaktes steuern 
kann, so dass man eine gleichmäßige Helligkeit für alle aktiven LEDs 
erreicht.

von asdfasd (Gast)


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von Cornelius F. (firlefranz)


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Wie gesagt, es leuchten maximal 10-20 Stück auf einmal. Das reduziert 
den Verbrauch schon erheblich. Irgendwie müssen die das beim Original ja 
auch hinkriegen und der Hersteller schreibt klar, dass er auch LEDs 
verbaut hat (also kein OLED Display oder ähnliches) und eine 2032er 
Zelle nimmt. Der Rest ringsum beschränkt sich dann auf die Wahl eines 
geeigneten Controllers (ich nehme hier einen Atmega328), einer 
geeigneten Echtzeituhr und eben eines Schaltreglers. Viel mehr kann 
nicht drin sein (auch aus Platzgründen).

Gruß
Cornelius

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