Hallo,
ich möchte gerne einen ATmega16 mit einer Knopfzelle und einem LiPo Akku
betreiben. Im normalen Modus soll die Knopfzelle im Einsatz sein. Manche
der Schaltungskomponenten wie das WiFi Modul brauchen mehr Strom. Wenn
ich diesen verwenden will, möchte ich, dass der LiPo Akku dafür
angeschlossen wird. Dafür soll aber die Knopfzelle abgeschaltet werden.
Wie kann das Ganze automatisch realisiert werden? Also wenn der LiPo
Akku in den JST-Buchse angeschlossen wird, dann wird alles über den LiPo
versorgt. Wenn der Stecker vom Akku raus ist, dann soll die Schaltung es
erkennen und es wird alles mit der Knopfzelle versorgen.
MfG
Das geht mit jeweils einer pro Spannungsquelle mit dieser in Reihe
geschalteten Schottky-Diode. Die Spannungsquelle mit der höchsten
Spannung setzt sich durch.
1
Quelle 1 o----|>|---+-------------o Ausgang
2
|
3
|
4
Quelle 2 o----|>|---+
Im Prinzip täten es auch andere Dioden, nur fällt über denen eine höhere
Spannung ab.
Für die Lithium-Knopfzelle eine Siliziumdiode verwenden, bei einer
Schottkydiode kann der Rückwärtsstrom die Zelle beschädigen.
Empfehlung von Varta: (PDF S. 31)
> The amount of accumulated reverse current (IR) should be kept> around 1% of the cell’s typical capacity during its standby life time.> A maximum of 5μA continuously must not be exceeded.
Eine CR2032 hat 220 mAh.
Davon 1 % sind 2 mAh.
2 mAh / (5 Jahre * 8760 h) = 0,04 µA
Feuergefährlich wird es aber erst ab einem Rückwärtsstrom von 5 mA, den
man mit einem Widerstand einfach begrenzen kann.
Alexander S. schrieb:> Für die Lithium-Knopfzelle eine Siliziumdiode verwenden, bei einer> Schottkydiode kann der Rückwärtsstrom die Zelle beschädigen.
Naja..., man muss da nicht mit dem im Datenblatt angegebenen Max.Wert
rechnen. Wir reden hier von Sperrspannungen von max. 2-3V. Und das
heisst im üblichen Temperaturbereich <10nA.
Rufus Τ. F. schrieb:> Das geht mit jeweils einer pro Spannungsquelle mit dieser in Reihe> geschalteten Schottky-Diode. Die Spannungsquelle mit der höchsten> Spannung setzt sich durch.> Quelle 1 o----|>|---+-------------o Ausgang> |> |> Quelle 2 o----|>|---+>> Im Prinzip täten es auch andere Dioden, nur fällt über denen eine höhere> Spannung ab.
Wird die Knopfzelle denn dadurch belastet?
Multivitaminsaft schrieb:> Rufus Τ. F. schrieb:>> Das geht mit jeweils einer pro Spannungsquelle mit dieser in Reihe>> geschalteten Schottky-Diode. Die Spannungsquelle mit der höchsten>> Spannung setzt sich durch.>> Quelle 1 o----|>|---+-------------o Ausgang>> |>> |>> Quelle 2 o----|>|---+>>>> Im Prinzip täten es auch andere Dioden, nur fällt über denen eine höhere>> Spannung ab.>> Wird die Knopfzelle denn dadurch belastet?
Nein, solange die Spannung des LiPo höher ist als die der Knopfzelle.
Warum verwenden die Leute heute noch alte Kamellen?
Speziell beim Betrieb an einer Knopfzelle solltest du statt des alten
Mega16 den neueren Mega164pa verwenden, der pinkompatibel ist, aber
zusätzliche Stromsparmechanismen ("PicoPower") hat und in einem
modereren Halbleiterprozess gefertigt wird.
fchk
Ich wuerd alles am LiPo laufen lassen und die Zelle als Notreserve
behalten. Die Eigenentladung des LiPo ist schon groesser.
Wird der LiPo gewechselt, im Sinne von Ausstecken-10sek-Einstecken ?
Allenfalls detektieren, ob der LiPo dran ist, und falls nicht, das
Sendemodul grad nicht betreiben.
> Warum verwenden die Leute heute noch alte Kamellen?
Ein häufiger Grund ist, dass man ein bestehendes Programm unverändert
verwenden möchte.
Wein zweiter Grund ist, dass in Lehrbüchern aufgrund ihres Alters oft
alte Bauteile verwendet werden. Wenn man als Anfänger andere Bauteile
verwendet, ohne zu wissen, worauf man deswegen achten muss, handelt man
sich unnötige Probleme ein, die das Durcharbeiten des Buches erschweren.
Gibt es eigentlich irgendwo eine Übersichtstabelle, welche die neueren
Ersatzmodelle auflistet und anzeigt, welche Modelle als veraltet gelten?
Frank K. schrieb:> Warum verwenden die Leute heute noch alte Kamellen?
Weil ich das Teil noch rumliegen habe und es noch sinnvoll einsetzten
will. Ich will es ja nicht in den Müll werfen.
@ Stefan US
Sehr gut erkannt. Ich habe AVR mit Literatur gelernt, bevor ich eure
Seite gefunden hatte. In der Literatur werden Bauteile verwendet, an die
ich mich damals als Anfänger orientiert habe.
Ich glaube, ich werde es mit den beiden Dioden ausprobieren. Könnt ihr
mir vielleicht welche mit Bauteile-Nummern empfehlen? Die Knopfzelle
wird ein CR2477 3V und 1000mAh. Der LiPo hat 3,7V und 2500mAh.
MfG
Multivitaminsaft schrieb:> Weil ich das Teil noch rumliegen habe und es noch sinnvoll einsetzten> will. Ich will es ja nicht in den Müll werfen.
Und dann willst du statt dessen lieber öfter die Knopfzelle wechseln? Da
rechne mal genau nach, ob sich ein neuer Prozessor nicht doch lohnt.
> Und dann willst du statt dessen lieber öfter die Knopfzelle wechseln?
Vielleicht hält sie ja in der Realen Anwendung trotzdem lange genug.
Wenn es z.B. nur darum geht, gelegentliche Netzausfälle zu überbrücken,
kommt es auch ein paar hundert aA mehr oder weniger nicht an.
Nur mal so am Rande bemerkt: Der ESP8266 nimmt im Ruhezustand etwa 25µA
auf, und der wird sehr gerne für Langzeit-Anwendungen mit
Batteriebetrieb verwendet.
Von den 25µA ist der ATmega meilenweit entfernt, egal in welcher
Version.
Hallo,
ich habe noch eine Frage. Wie ist das eigentlich, wenn man mit der
Knopfzelle nur bestimmte Teile der Schaltung versorgen will? Der
LiPo-Akku wird, wenn er eingesteckt wird, an einen Schaltregler
angeschlossen. Dieser versorgt dann die gesamte Schaltung. Die
Knopfzelle versorgt nur bestimmte Teile der Schaltung.
MfG
Multivitaminsaft schrieb:> Hallo,>> ich habe noch eine Frage. Wie ist das eigentlich, wenn man mit der> Knopfzelle nur bestimmte Teile der Schaltung versorgen will? Der> LiPo-Akku wird, wenn er eingesteckt wird, an einen Schaltregler> angeschlossen. Dieser versorgt dann die gesamte Schaltung. Die> Knopfzelle versorgt nur bestimmte Teile der Schaltung.
Dazu müsste man die Schaltung sehen und welchen Teil der Schaltung Du
separat versorgen möchtest.
Stefan U. schrieb:> Von den 25µA ist der ATmega meilenweit entfernt, egal in welcher> Version.
Da sagt mein Datenblatt aber was anderes:
Power-save mode (3)
32kHz TOSC enabled, V CC = 1.8V 0.75 µA
32kHz TOSC enabled, V CC = 3V 0.9 µA
Power-down mode (3)
WDT enabled, V CC = 3V 3.9 15 µA
WDT disabled, V CC = 3V 0.1 2 µA
Ich habs aber noch nicht probiert, hab ich bisher noch nicht benötigt.
Bis auf den Watchdog Timer sind die Angaben alle weit unter 25µA. Wenn
du den ATmega16 durch einen ATmega164 ersetzt, kommst du auf 5µA mit
Watchdog.
Wenn man statt Watchdog einen 32kHz Quarz verwendet und einen regulären
Timer kommt man auf unter 3µA.
Jörg R. schrieb:> Dazu müsste man die Schaltung sehen und welchen Teil der Schaltung Du> separat versorgen möchtest.
Ich habe es nun mal angehängt. Es ist noch nicht fertig. Die Knopfzelle
soll das Wifi Modul am Ende nicht versorgen.
Multivitaminsaft schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Dazu müsste man die Schaltung sehen und welchen Teil der Schaltung Du>> separat versorgen möchtest.>> Ich habe es nun mal angehängt. Es ist noch nicht fertig. Die Knopfzelle> soll das Wifi Modul am Ende nicht versorgen.
Einfach das Wifi-Modul direkt an den Spannungsregler, ggf. auch über
eine Diode.
Multivitaminsaft schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Dazu müsste man die Schaltung sehen und welchen Teil der Schaltung Du>> separat versorgen möchtest.>> Ich habe es nun mal angehängt. Es ist noch nicht fertig. Die Knopfzelle> soll das Wifi Modul am Ende nicht versorgen.
versorge den ESP direkt aus dem Spannungsregler (vor D2). In der
Verbindung TX-ATMega -> RX-ESP würde ich noch einen R einfügen.
Dann muss der ATMega noch erkennen das der LIPo nicht vorhanden ist und
seinen TX-Pin auf Low schalten das da Richtung ESP nicht unnötig Strom
fließt.
Bist du sicher das PGood deines Spannungsreglers auf GND muss?
Sascha
> In der Verbindung TX-ATMega -> RX-ESP würde ich noch einen R einfügen.
Die Eingänge des ESP8266 haben Eigenschaften. Er verträgt etwa 4 Volt,
auch wenn er keine Versorgungsspannung hat. Ein Schutzwiderstand kann
daher entfallen.
Sascha W. schrieb:> Bist du sicher das PGood deines Spannungsreglers auf GND muss?
Hallo Sascha,
ja es steht so drin. Auf Seite 10 steht:
Connect PGOOD to GND or leave unconnected if not
used.
Also ich habe bisschen nachgedacht und habe eine Möglichkeit gefunden,
wie man das doch realisieren könnte. Ich werde einfach die Spannung von
3.7V mit einem ADC messen und so die Peripherie, die ich nicht brauche,
abschalten. Was haltet ihr davon? Habe auch den Schaltplan dazu
erweitert.
MfG
Multivitaminsaft schrieb:> Sascha W. schrieb:>> Bist du sicher das PGood deines Spannungsreglers auf GND muss?>> Hallo Sascha,>> ja es steht so drin. Auf Seite 10 steht:>> Connect PGOOD to GND or leave unconnected if not> used.
ok
> Also ich habe bisschen nachgedacht und habe eine Möglichkeit gefunden,> wie man das doch realisieren könnte. Ich werde einfach die Spannung von> 3.7V mit einem ADC messen und so die Peripherie, die ich nicht brauche,> abschalten. Was haltet ihr davon? Habe auch den Schaltplan dazu> erweitert.
du könntest auch einfach einen Portpin des AVR über einen Widerstand von
100k mit dem Akku verbinden. Ohne Akku hast du Low, mit High.
Mit ADC kannst du natürlich noch den Ladezustand überwachen und ggf.
Verbraucher wie den ESP schlafen legen oder gleich den Spannungsregler
(über SHDN) abschalten.
Sascha
Multivitaminsaft schrieb:> @Sascha> Ich muss noch den Avcc beschalten.
Ja
> Darf denn die zu messende Spannung am> ADC-Port größer als Avcc sein?
Nein, wenn du Spannung messen willst, dann bist du mit dem
Spannungsteiler schon auf dem richtigen Weg. Damit die Messung von der
Betriebsspannung unabhängig wird solltest du die interne
Referenzspannung nehmen. Dann darf die Eingangsspannung natürlich nicht
größer als die Referenzspannung sein.
Sascha
