Hallo Leute,
in einem batteriebetriebenen MSP430 Ultra-Low-Power Gerätchen muss ich
mehrere Endpositionstaster abfragen und in Hardware entprellen.
Entprellen in SW kommt leider nicht in Frage, obwohl es sinnvoller wäre.
Leider kommt es dabei auf jedes uA an, da das Gerät mit einer Batterie
etwa 3 Jahre laufen soll. Mein größtes Problem sind dabei die
Kriechströme in den ICs. Ein einzelnes Logikgatter braucht etwa 1uA, und
damit etwa drei mal soviel wie der MSP430 im Ruhezustand. Insgesamt sind
etwa 6 Logikgatter auf der Platine verteilt. Auf die lange Betriebsdauer
gesehen saugen mir die die Batterie leer.
Als Ausweg dachte ich mir, dass ich ein Pin des MSP als Spannungsquelle
"mißbrauche" und damit d. Betriebsspannung des Logikgatters source.
(siehe Bild im Anhang, "U_SW_1" ist ein IO des MSP430F247, "IC5" ist ein
NC7S14, "SW_Li" geht direkt wieder auf ein IO des Prozessors)
Geht das so, oder übersehe ich etwas dabei?
Links zu den Datenblättern:
MSP430: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/msp430f247.pdf
NC7S14: http://www.fairchildsemi.com/ds/NC/NC7S14.pdf
Danke Euch für die Hilfe!
Wuerde dir Raten, es doch mit SW-Entprellung zu machen, ausser du hast
EMV Probleme. In SW, erster Int weckt ihn auf, dann wird der Interrupt
abgeschaltet, der WDT gesetzt und in Sleep gegangen. Danach wird dann
getestet, ob Taste gedrueckt, oder nicht. Eventuell wird es mehrmals
wiederholt. Meistens ist das vom Energiehaushalt guenstiger, als eine
analoge Loesung.
1uA pro Gatter ? Welch eine Verschwendung. Die 100nF pro Entprell sind
auch viel zuviel. Was soll denn die Zeitkonstante sein ? Den
Schmitttrigger wuerd ich weglassen, was soll der bringen ?
Dennis wrote:
> Ein einzelnes Logikgatter braucht etwa 1uA, und> damit etwa drei mal soviel wie der MSP430 im Ruhezustand. Insgesamt sind> etwa 6 Logikgatter auf der Platine verteilt. Auf die lange Betriebsdauer> gesehen saugen mir die die Batterie leer.
Ist das Dein Bauchgefühl oder hast Du es mal nachgerechnet.
Was für eine schwache Batterie (mAh) ist das denn?
Wenn Du die SW des Haupt-MCs nicht ändern darfst, nimm doch einfach nen
2. MC zum Entprellen.
Dein Haupt-MC wird ja nicht nur schlafen, hast Du überhaupt mal
nachgerechnet, was der im Durchschnitt verbrauchen wird?
Bei geschlossenem Kontakt und 3V fließen durch die 10k ja schon 300µA,
hast Du das berücksichtigt?
Besser als Bauchgefühl ist daher, erstmal ne worst case Strombilanz
aufzustellen und zu berechnen.
Dann erst sucht man die dazu passende Batterie aus.
Peter
Wie wäre ein Umtaster statt Eintaster? Akzeptiert ein Signal nur nach
vollem Toggle (wenn der Taster wieder losgelassen wird), oder decodiere
über ein RS Flip Flop.
Hallo,
vielen Dank für die konstruktiven Fragen!
> Ist das Dein Bauchgefühl oder hast Du es mal nachgerechnet.> Was für eine schwache Batterie (mAh) ist das denn?
Wink verstanden, es war eher ein Bauchgefühl :-) Die Batterie hat etwa
1350 mAh (Li-Mn), worst case rechne ich mit etwa 25% weniger
(Standzeit), also mit ca. 1 Ah. Typ ist vorgegeben, da im Lager. Unserem
Einkäufer sei dank, der noch nie davon gehört hat, dass Batterien sich
auch selbst entladen können, und deshalb nicht günstig im Großeinkauf
gehortet werden sollten.... Ein Hoch auf die BWL-er :-)
Die Gatter alleine werden die Batterie nicht leerziehen, aber das ist
das einzige Parameter, an dem ich noch drehen kann. Andere
Schaltungsteile sind mehr oder weniger festgenagelt oder müssen im neuen
Entwurf übernommen werden.
> Dein Haupt-MC wird ja nicht nur schlafen, hast Du überhaupt mal> nachgerechnet, was der im Durchschnitt verbrauchen wird?
Der MC macht mir da weniger Sorgen, der schläft tatsächlich sehr viel.
Es läuft alle paar Minuten kurz an und legt sich danach gleich wieder
schlafen. Hauptstromfresser sind zwei kleine Elektromotoren und einige
Sensoren.
> Bei geschlossenem Kontakt und 3V fließen durch die 10k ja schon 300µA,> hast Du das berücksichtigt?
Ja, deshalb möchte ich den Zweig über U_SW_1 komplett abklemmen. Der
Taster wird daher nur dann aktiviert, wenn er auch gebraucht wird, sonst
verbraucht es gar kein Strom. Ebenso wird der Schmitt-Trigger stromlos.
Zum Glück kann man in der Anwendung ziemlich genau vorhersagen, wann die
Taster gebraucht werden.
Vermutlich übertreibe ich mit der Stromsparerei etwas, immerhin braucht
mein Entwurf deutlich weniger Strom als bisher. Aber ich möchte gerne
die Grenzen ausloten, solange der Aufwand noch halbwegs im Rahmen
bleibt. Ich gebe gerne zu, dass über soetwas am Sonntag Nachmittag
rumzugrübeln schon etwas krank ist, aber so sind die E-Techniker halt.
Daher um auf die Frage zurückzukommen:
Spricht etwas dagegen, die Schaltung oben mit einem IO-Port zu speisen,
oder übersehe ich etwas dabei?
Ja. Weshalb externe Gatter ? Weshalb nicht ein RC an eine Port ? 1M
pullup, ein 10nF, ueber den Schalter. Macht : 1MOhm in den Eingang, Null
uA in den Kondensator oder Schalter. Zeitkonstante 10ms, sollte
genuegen.
HW-Entprellung.png
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