Ich habe hier den DS18B20, laut Datenblatt für 3V - 5.5V einsetzbar.
Meine Schaltung:
Temperatusender mit ATtiny85, 433TX-Only-ASK-Modul diese Billigdinger
von Ebay für unter 1€, 3x AA NiMH Akkus, geringe Selbstentladungstypen.
Mein Problem ist dass der DS18B20 zu schnell am Limit ist weil der schon
am unteren Rand der Spec betrieben wird. Wenn der anfängt zu spinnen
sind die Batterien (eigentlich sind es NiMH-Akkus 3Stck an einem LP5030
Low-Drop-Regler) gerade mal um 300mAh entladen. Das läuft dann genau
4Wochen, Konfig ist auf 8Mhz, sleepmodus, aufwachen alle 5Minuten,
messen senden und wieder sleep.
Ich habe auch schon nen LP5050 rangeklemmt, macht keinen Unterschied, 4
Wochen dann sendet er schrottwerte (-65, -85) weil der DS18B20
unterversorgt ist. Erst hatte ich den Sender in verdacht das der
vielleicht ständig sendet, sind aber nur 0.-irgendwas µA wenn der Tiny
im sleep ist, der sendepin ist dann auf Low, das ist ja praktisch nix
und die Batterien sind auch noch ziemlich voll.
Wie hoch ist denn die Mindestspannung bei Analogsensoren? Da müsste doch
das Limit die Mindestspannung beim ADC des Tiny sein (oder die Spannung
für den Tiny selbst damit der gerade noch so läuft, je nachdem was
niedrige ist) oder?
Oder gibts nen anderen Trick die Spannung möglichst lange auf mindestens
3V für den DS18B20 zu halten?
es gibt tonnenweise Temperatursensoren die mit viel kleineren Spannungen
auskommen, zuviele um sie hier aufzulisten.
Nur als Beispiel: LM94022QBIMG/NOPB, geht ab 1,5V
Oder aber ein Spannungsteiler mit NTC und Festwert-Widerstand der an
irgend einer konsanten Spannung betrieben wird...
Immer dieses neumodische Zeugs :-P
lötender dachdecker schrieb:> Oder gibts nen anderen Trick die Spannung möglichst lange auf mindestens> 3V für den DS18B20 zu halten?
Eine NiMH-Zelle und einen kleinen Step-Up-Wandler
Hallo,
der Transmitter kann doch 12V Vcc ab, oder? Wozu dann ein LDO? Wie lange
ist die Sendezeit? Bist du dir sicher, dass nicht das TX-Modul in den
Sendeslots die Akkus entleert? Die DS18B20 sind bis 3.0V angegeben.
Sollte also gut mit den 3x1.2V gehen. Ich habe die 433er noch nicht
verwendet, aber es wird sich sicherlich berechnen lassen, wie lange die
Sendezeit ist. Oder halt mal am Oszi nachschauen.
VG
Matthias
Hi,
wenn es I2C sein darf, könnte der TMP102 was für dich sein:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tmp102.pdf
Wenn du auch gleich Luftfeuchte willst, dafür hat TI auch etwas, oder
Silabs mit dem Si7021.
Mit dem Tiny85 könntest du aber auch einen einfach-Boost-Converter
bauen, würde dir aber weitere 2 Pins (PWM und ADC) kosten und ist den
Aufwand vermutlich nicht wert.
Hast du mal eine Energiebilanz von deiner Schaltung gemacht? Mir kommt
der Stromverbrauch etwas hoch vor. Andersrum betrachtet: bei 1V sind
NiMH-Zellen schon fast leer. Daher lohnt es sich vermutlich nicht, die
Schaltung auf arg viel niedrigere Spannungen zu optimieren.
Viele Grüße
Chris
lötender dachdecker schrieb:> Wie hoch ist denn die Mindestspannung bei Analogsensoren? Da müsste doch> das Limit die Mindestspannung beim ADC des Tiny sein (oder die Spannung> für den Tiny selbst damit der gerade noch so läuft, je nachdem was> niedrige ist) oder?
Wie genau brauchst du es denn? Hast du schon mal drüber nachgedacht den
DS18B20 via Transistor und Co an die Versorgung zu legen sodass der
ATTiny ihn nur zu Messung an den Strom legt?
Alternativ kann man auch mit einer Diode Temperatur messen indem man
einen konstanten Strom durch sie schickt und ihre Flussspannung misst.
Wenn es nur auf 1.0 ... 0.5 °C genau sein muss wäre das auch recht
leicht umsetzbar.
lötender dachdecker schrieb:> Wie hoch ist denn die Mindestspannung bei Analogsensoren?
Millivolt.
> Oder gibts nen anderen Trick die Spannung möglichst lange auf mindestens> 3V für den DS18B20 zu halten?
Gar nicht halten. Versorge den ATTiny direkt aus den 2.7..3.6V der
Akkus, schliesse an einen Ausgangsportpin einen Analogeingang an und
einen Spannungsteiler aus 10k Widerstand und 10k NTC, und den
Spannungsteiler an einen zweiten Analogeingang.
Dann schaltest du nur zum Messen kurz den POrtpin auf high, misst die
Gesamtspannung mit einem Analogeingang und die Teilerspannnung mit dem
weiten Analogeingang und kannst die Widerstandswerte und damit die
Temperatur leicht berechnen.
Ebenso schaltest du das TX-Modul an einen Portausgang, und nur dann ein,
wenn du was senden willst (Vorlaufzeit beachten).
W.A. schrieb:> Eine NiMH-Zelle und einen kleinen Step-Up-Wandler
Er wollte nicht, daß die Zelle nach 1 Tag schon leer ist.
Die step up Wandler brauchen viel mehr Strom als ein im sleep auf
Watchdog wartender ATTiny.
@M Quade
Der LDO war noch dran als mal ein grösseres Akkupack probiert habe, hab
ihn dann einfach mal drann gelassen als ich wieder das 3xAA-Akkupack
anklemmte.
Der Sender und der Tiny gehen ja noch, der sendet ohne den DS18B20
mehrere Monate, selber sleep-sende Modus alle 5min, zum Test fest
einprogrammierter Phantasietemperaturwert, das ist ja nur der Messwert
der in einem VirtualWireprotokollpaket drinnsteckt.
Das habe ich den Winter über getestet, da sind die Batterien eigentlich
noch viel schneller am Limit wegen der Kälte und das ging ca. 3 Monate.
Der Sender sendet ja nur wenige ms, wie gesagt danach zieht der kein
Strom habs ja gemessen: 0.1µA ja µ nicht milli am Datenpin wenn er Low
ist und der ist low wenn gesendet wurde.
Für mich ist das der Sensor der da versagt.
NiMHs sind allgemein iirc Vollgeladen bei 1.4V die Spannung fällt ja
dann schnell auf 1.2V, die sind dann halt schnell am Limit bei 3.0V.
Vielleicht fängt der Sensor schon bei 3.2-3.1V an zu schwächeln,
Toleranzen,... Es geht auch immer langsam los. Erst sind es "kleinere"
Negativwerte wie -20°C dann -60 bis hin zu -85.
Ich werde mir mal nen NTC besorgen, die Refspannung kann der Tiny ja
bereitstellen: 1.1 oder 2.56V. Belibt die eigentlich stabil solange der
ATtiny im erlaubten Spannungsbereich betrieben wird oder fällt die mit
der Betriebsspannung so dass ein Spannungsregler notwendig wird?
Michael B. schrieb:> Ebenso schaltest du das TX-Modul an einen Portausgang, und nur dann ein,> wenn du was senden willst (Vorlaufzeit beachten).
Das mache ich sowieso schon.
Den ADC werde ich noch vorher abschalten bevor er in den sleep geht, das
spart nochmal Strom, ist nicht viel aber ... BOD ist eh schon auf "aus"
gefused.
Braucht man den Spannungsteiler überhaupt wenn man die interne
Refspannung bereitstellt. Kann man dann nicht einfach den NTS zwischen
AREF und nem Analogeingang klemmen und messen?
lötender dachdecker schrieb:> Belibt die eigentlich stabil solange der> ATtiny im erlaubten Spannungsbereich betrieben wird oder fällt die mit> der Betriebsspannung so dass ein Spannungsregler notwendig wird?
Die bleibt stabil, allerdings sind sie nicht unbedingt genau 1,1V oder
2,56V. Die Toleranzen von Bandgap und 2,56V findest du im Datenblatt.
Beachte, das die Verwendung vor allem der Bandgap Referenz Strom
verbraucht. Auch dazu gibts es Hinweise im DB.
lötender dachdecker schrieb:> Kann man dann nicht einfach den NTS zwischen> AREF und nem Analogeingang klemmen und messen?
AREF sollte nicht belastet werden. Zu den erlaubten Lasten siehe mal
wieder das DB.
lötender dachdecker schrieb:> Braucht man den Spannungsteiler überhaupt wenn man die interne> Refspannung bereitstellt.
Ja.
Aber man stellt gar keine RefSpannung zur Verfügung, sondern misst
ratiometrisch.
> Temperatusender mit ATtiny85, 433TX-Only-ASK-Modul diese Billigdinger> von Ebay für unter 1€, 3x AA NiMH Akkus, geringe Selbstentladungstypen.> Mein Problem ist dass der DS18B20 zu schnell am Limit ist weil der schon> am unteren Rand der Spec betrieben wird.
Ladungspumpe.
https://de.wikipedia.org/wiki/Ladungspumpe
Matthias S. schrieb:> AREF sollte nicht belastet werden. Zu den erlaubten Lasten siehe mal> wieder das DB.
Wo steht denn das im DB? Ist es das:
Current Consumption of Peripheral Units:
ADC Current vs. VCC (AREF=AVcc):
3V Vcc -> Icc ca.130 µA je nach Temperatur (-40-85 ca 10µA Unterschied)
Bandgapvoltage vs Supply Voltage und Bandgapvoltage vs. Temp sieht ja
auch nicht gerade schön aus, das variert ja ziemlich. Als "Referenz"
taugt das hier absolut nicht.
Was nimmt man da für einen Widerstand am Spannungsteiler? Kohle oder
Metallfilm? Toleranz so niedrig wie möglich.
Der ist doch auch wieder temperaturabhängig, bekommt man damit überhaupt
ein brauchbares Ergebniss?
lötender dachdecker schrieb:> Bandgapvoltage vs. Temp sieht ja auch nicht gerade schön aus, das> variert ja ziemlich. Als "Referenz" taugt das hier absolut nicht.>> Was nimmt man da für einen Widerstand am Spannungsteiler? Kohle oder> Metallfilm? Toleranz so niedrig wie möglich.> Der ist doch auch wieder temperaturabhängig, bekommt man damit überhaupt> ein brauchbares Ergebniss?
Ähm, du kommst vom Ds18b20 mit +-0.5°C, schon vergessen?!
Hallo,
ich habe hier FOST02 (SHT11-China-Nachbau) mit einem Tiny45 und einem
RFM02 als Sender laufen. Alle Minute wird ein Paket mit 34 Byte
geschickt.
Betrieb aus einer Li-Zelle 3V (Photobatterie, testweise auch CR2032).
Laufzeit ca.1,5 Jahre mit der Fotobatterie, ca. 6 Monate mit einer
CR2032 im Gefrierfach...
Es endet, wenn die Batteriespannung bei ca. 2,9V angekommen ist.
Problem ist, daß dann der Innenwiderstand so hoch ist, daß beim
Einschalten des Senders der Kram abstürzt. Der Sensor selbst hat kein
Problem, während der Messung ist der Sender ja noch aus und damit kommen
gültige Werte.
Wenn da bei Dir 3 Akkus auf 3V angekommen sind und der DS18B20 versagt,
sind die Akkus sowieso schon leer.
PS: Batterietyp hängt immer von Pollins Sonderangeboten ab, im Momnet
wäre wohl nur
http://www.pollin.de/shop/dt/NTYwOTI3OTk-/Stromversorgung/Batterien/Lithium_Batterien/Lithium_Batterie_SAFT_LS14250_1_2AA.html
oder sowas
http://www.pollin.de/shop/dt/MTc2OTI3OTk-/Stromversorgung/Batterien/Lithium_Batterien/Lithium_Fotobatterie_CR_P2.html
interessant. Die 6V-Typen lassen sich gut in die Einzelzellen zerlegen.
Gruß aus Berlin
Michael
Jetzt habe ich nochmal alles nachgemessen und gemerkt dass meine
sleep-routine den ADC nicht abschaltet das hatte ich früher in einem
separaten Testprogramm für Sleepmodus und Aufwachen per WDT drinn, von
dort übernommen aber aus irgendeinem Grund gelöscht. Jetzt verbraucht er
im sleep-power-down Modus 94µA, schaltet man den ADC nicht vorher ab
sind es 0.5mA.
Chris R. schrieb:> Mit dem Tiny85 könntest du aber auch einen einfach-Boost-Converter> bauen, würde dir aber weitere 2 Pins (PWM und ADC) kosten und ist den> Aufwand vermutlich nicht wert.
In sehr, sehr vielen Fällen kann man so einen Boost-Konverter auch recht
problemlos ungeregelt betreiben, so auch im konkreten Fall. Es kostet
also maximal nur einen zusätzlichen PWM-Pin.
Wenn es aber ohnehin bereits irgendwo einen Ausgang gibt, der permanent
irgendeinen (nicht zu geringen) Takt liefert, dann kommt man u.U. sogar
ganz ohne einen zusätzlichen Pin aus.
Hallo,
eigentlich immernoch relativ viel, habe aber nicht geschaut, was der
Tiny braucht, wenn der Timer zum Aufwecken braucht.
Bei mir schläft er komplett, der RFM02 weckt ihn mit seinem
WakeUp-Timer, der will rund 2µA. Der Fost02 ist unter 1µA, wenn er
schläft.
Ich meine damals ca. 10µA komplett gemessen zu haben.
Gruß aus Berlin
Michael
Nachtrag: die 150µA sind bei 4xAA mit Spannungsregler
3xAA direkt ohne Spannungsregler sind es nur 10.8 µA im Sleep. Das
dürfte dann ein paar Monate lang laufen.
Hallo,
dann passt das schon. Wenn schon Spannungsregler dann sowas wie MCP1703
o.ä. mit passend geringem Eigenverbauch. Sollte aber unnötig sein.
Ich bin bei solchen Sachen eigentlich immernoch ein Freund von
Primär-Zellen.
Wenn sie leer sind, wechselt man sie schnell, die Kapazität ist höher
als bei Akkus und wie langen Akkus leben, wenn man sie alle Jahr mal
lädt und der Ersatz auch ein Jahr rumlag...
Eine Solar-Kombi würde ich gelten lassen, dazu müssen aber die
Gegebenheiten dann passen. 10€ Aufwand für Solarzelle und Akku sind
vermutlich Batteriekosten für etliche Jahre bei AA-Zellen.
Bliebe also nur der Umweltgedanke und selbst der ist mir da etwas
zweifelhaft. Solarzelle, Akku und Ladeelktronibauteile müssen auch
hergestellt werden.
Gruß aus Berlin
Michael
Das Ziel war eigentlich mal mit einer CR2032 auszukommen, das ist jetzt
realistisch ;)
Die NiMHs habe ich halt genug rumliegen und habe damit erst mal
getestet.
In der Praxis würde ich die auch nicht verwenden, die schwächeln bei
Kälte viel zu stark.
Hallo,
CR2032 ist machbar, ich hatte das mehr als Test bei mir, läuft wie
gesagt immernoch.
Problem ist, die CR2032 können nicht wirklich Strom liefern. Der RFM02
zeiht ca. 12-15mA für die Sendezeit, das überbrückt mehr oder weniher
ein Elko...
http://www.avr.roehres-home.de/sensoren/index.html
nicht aktuell gehalten, aber trotzdem meine Homepage u.a. dazu.
Gruß aus Berlin
Michael
Michael U. schrieb:> CR2032 ist machbar, ich hatte das mehr als Test bei mir, läuft wie> gesagt immernoch.> Problem ist, die CR2032 können nicht wirklich Strom liefern. Der RFM02> zeiht ca. 12-15mA für die Sendezeit, das überbrückt mehr oder weniher> ein Elko...
Ich habe gerade 4xAAA die schon teilweise entladen sind, je Zelle 1.2V
zusammen 5.1V. Wenn ich die ranklemme geht der Sender nur sporadisch,
selbst in unmittelbarer Nähe zum Empfänger. In 9 von 10 Fällen klappt es
dann mal. Hänge ich noch nen Spannungsregler und Elkos ran wird auch
nicht besser.
Hänge ich diesen Akkupack an einen Empfänger (ProMini ohne
Stromspartricks) an dem noch ein 7stelliges 7-Segmentmodul mit MAX7261
dranhängt läuft der problemlos, das Display ist absolut hell.
Klemme ich an den Sender frische 3xAA mit ca. 4V dann sendet der wie ne
Eins drei Stockwerke durch Betondecken.
Kann mir das mal jemand erklären?
Du könntest einen "BestCap" beispielsweise drannhängen. 50.000µF/5.5V.
Gibt es von AVX. Der kann das puffern.
Wird der Innenwiderstnd deiner Zellen sein, wo die ganze Spannung
abfällt.
Ein Oszilloskop an der Betriebsspannung im Roll-Mode(AC) verschafft hier
Klarheit.
EDIT:
eben bei Farnell auf der Seite gewesen: Vergiß das mit den BESTCAP
Dingern. Die haben die Preise derart angezogen!!! Fast wie eben schnell
ausgedacht.
Wenn ich diese 50mF Kondensatoren nicht zu hunderten verbaut hätte und
genau wüsste, was ich /(mein Chef, nicht ich - klar) bezahlt habe, so
sind die Preise mehr als dreist, die Farnell hier aufruft.
http://de.farnell.com/webapp/wcs/stores/servlet/Search?pageSize=25&st=bestcap&catalogId=15001&categoryId=700000005407&langId=-3&storeId=10161
Prinzuipiell sind die Dinger eignetlich schon genau das, was Du
brauchst.
Sind idR. in GSM Modems verbaut, die man so als PC-Card ins Laptop
schiebt.
lötender dachdecker schrieb:> Ich habe gerade 4xAAA die schon teilweise entladen sind, je Zelle 1.2V> zusammen 5.1V.
Die Batterien sind endleer und können so gut wie keinen Strom mehr
liefern. Würdest du in der Sendephase des HF Moduls mal einen Oszi an
die Versorgung hängen, würdest du tiefe Einbrüche sehen.
Hier gibts ein wenig über Batterien, Akkus und deren Kapazität und
Stromlieferung:
https://www.youtube.com/watch?v=R8hTQXqURB4
stromtuner schrieb:> Ein Oszilloskop an der Betriebsspannung im Roll-Mode(AC) verschafft hier> Klarheit.
Ich habe leider kein Oszi, werden aber die Akkus sein wie du sagtest.
> EDIT:> eben bei Farnell auf der Seite gewesen: Vergiß das mit den BESTCAP> Dingern. Die haben die Preise derart angezogen!!! Fast wie eben schnell> ausgedacht.
ebay: 30mF 5,5V für 3,80€ + Versand: ~6€
> Prinzipiell sind die Dinger eignetlich schon genau das, was Du> brauchst.
Vielen Dank, dann weiss ich zumindest woran es liegt und was dagegen
hilft.
Kommt auf die Einkaufsliste wenn ich mal wieder was bestelle.
Habe jetzt mal mit den empfohlenen Best Caps getestet:
Im Datenblatt der Bestcaps wird auch genau dieses Szenario beschrieben:
Spannungseinbruch bei Impulsströmen in Sendern.
3 leere NiMHs AAAs rausgesucht, Klemmenspannung 3.2V. Hängt man die mit
einem Rv an eine LED kann man zuschauen wie die LED schnell dunkler wird
und nur noch sehr sehr schwach glimmt, also leergesaugt.
Dieses Akkupack mit dem AVX BestCap an den Sender: Sendet problemlos das
Datenpaket (dauert ja nur ms) und legt sich schlafen, in der Zeit lädt
der Kondensator wieder auf, wieder fit genug fürs nächste Paket in ein
paar Minuten.
Leere normale Batterien (Klemmenspannung 3.1V) habe ich auch getestet,
gehen auch problemlos.
Diese Kondis mit hoher Kapazität sind das Beste für meinen Einsatzzweck,
zudem kann man alles ranklemmen was noch irgendwie Saft liefert und die
Mindestspannung im Leerlauf hat. Bei Lastbetrieb übernimmt dann der
Kondensator.
