Low Power uC

Ich würde mir mal die XLP PICs ansehen:
http://www.microchip.com/pagehandler/en-us/technology/xlp/

Wenn du nichts gegen Cortex-M0(/M3) hast, dann guck dir mal die EFM 
Geckos von SILabs an: 
http://www.silabs.com/products/mcu/32-bit/Pages/32-bit-microcontrollers.aspx
Die finde ich recht schick und low-power.

Jim Meba schrieb:
> Die
> damit erreichbaren µC Taktfrequenzen dürften 1 MHz I²C eher nicht
> zulassen.

Schön wäre es gewesen :/ Es wird allerdings kein LCD im herkömmlichen 
Sinne angesteuert, sondern ein weiteres I2C 'Gerät', welches dann eine 
Anzeige schaltet. Dessen SCL Frequenz geht maximal von 100-1000kHz, also 
wenn der uC die 400Mhz der RTC schafft, sollte auch die Anzeige gehen...

Warum überhaupt ne separate RTC?
Bei wenig benötigter Rechenleistung kann man den Controller direkt mit 
32kHz takten.
Bei höherer benötigter Rechenleistung kann man bei einigen Controllern 
einen asynchronen Timer mit einem Uhrenquarz takten.
So spart man sich den Stromverbrauch des I2C-Interface und der 
zusätzlichen RTC.

Ansonsten kann man mit diversen Stromsparmodi die Stromaufnahme 
erheblich drücken.

Magnus M. schrieb:
> Deine Angabe "maximal von 100-1000kHz" ist Unsinn.

Sry da kann ich dir jetzt nicht ganz folgen, laut Datenblatt sollte die 
SCL Frequenz bei mind 100kHz liegen, maximal bei 1000kHz....

Flo schrieb:
> Warum überhaupt ne separate RTC?
> Bei wenig benötigter Rechenleistung kann man den Controller direkt mit
> 32kHz takten.
> Bei höherer benötigter Rechenleistung kann man bei einigen Controllern
> einen asynchronen Timer mit einem Uhrenquarz takten.
> So spart man sich den Stromverbrauch des I2C-Interface und der
> zusätzlichen RTC.

Das ist eine gute Frage. Allerdings, was braucht weniger Strom im Schlaf 
und kann sich alles merken? Die Uhrzeit soll nur auf Knopfdruck 
angezeigt werden, den Rest kann der uC gerne pennen...
Es ist mein erstes Projekt, dass so wenig wie möglich Strom verbrauchen 
soll wenn es nicht gebraucht wird.

Jörg Wunsch schrieb:
> Einen neueren nehmen. ;-)  AVRs zumindest gibt es schon lange bis
> 1,8 V hinunter.

Hast du mir ein Beispiel ? :)

LiPoFeFaFu schrieb:
> Jörg Wunsch schrieb:
>> Einen neueren nehmen. ;-)  AVRs zumindest gibt es schon lange bis
>> 1,8 V hinunter.
>
> Hast du mir ein Beispiel ? :)

Ich blätter gerade im Datenblatt vom ATtiny43U, falls du den meinst

Thomas Eckmann schrieb:
> Atmega48..328 P(A). Aber da kannst du dir die Finger wundtippen,
> irgendwie kommt dieser Tip nie an.

Ohne Multiprozessorsystem kann das doch nichts taugen ;-)

Magnus M. schrieb:
> LiPoFeFaFu schrieb:
>> Magnus M. schrieb:
>>> Deine Angabe "maximal von 100-1000kHz" ist Unsinn.
>>
>> Sry da kann ich dir jetzt nicht ganz folgen, laut Datenblatt sollte die
>> SCL Frequenz bei mind 100kHz liegen, maximal bei 1000kHz....
>
> Na dann vergleiche mal Deine Aussage [Zitat]
> "laut Datenblatt sollte die SCL Frequenz bei mind 100kHz liegen, maximal
> bei 1000kHz"
>
> mit Deiner Aussage [Zitat]
> "maximal von 100-1000kHz"
>
> Fällt der Groschen?

Ja sry, ich meinte den maximalen Minimalwert ;)

Was wäre denn das "weitere I2C-Gerät" das die Anzeige schaltet?
Das sollte man auch noch wegoptimieren können, damit die Uhr aus einem 
einzigen Controller bestehen kann. :-)

Flo schrieb:
> Was wäre denn das "weitere I2C-Gerät" das die Anzeige schaltet?
> Das sollte man auch noch wegoptimieren können, damit die Uhr aus einem
> einzigen Controller bestehen kann. :-)

Das ist leider nicht möglich ;)

Der EFM32ZG108F32 liest sich eigentlich nicht schlecht, hat anscheinend 
auch eine RTC eingebaut...allerdings habe ich noch nie mit Cortex 
gearbeitet

Der PIC18F24J11 z.B. wäre XLP und hat auch einen RTCC integriert.

Jörg Wunsch schrieb:
> Insofern unterscheidet sich das Teil kaum von einem gängigen AVR oder
> PIC.

Genau deswegen bin ich ja hier :)
ich suche einen uC, der i2C hat, mit 2-3V läuft und wenn er nicht 
gebraucht wird so wenig wie möglich verbraucht.
Ob es jetzt ein PIC wird, ein AVR oder ein ARM, ist nicht relevant.

Wie dafür gemacht
http://www.ti.com/lsds/ti/microcontrollers_16-bit_32-bit/msp/low_power_performance/msp430f5x_msp430f6x/overview.page

Jörg Wunsch schrieb:
> „So wenig, dass es nicht ins Gewicht fällt“ (weil die Batterie sich
> stärker selbst entlädt) wäre die sinnvolle Forderung, und das schaffen
> von den in Frage kommenden (kleineren) Controllern vermutlich 50 %.

Na dann ist doch alles wunderbar :)

LiPoFeFaFu schrieb:
> Versorgt wird die Uhr mit einer CR2032, sollte also mit 3V laufen.
> I2C mit 400kHz bis 1Mhz sollte auch drin sein.
> Möglichst kleine Bauform wäre auch nicht schlecht
>
> Als RTC kommt aller vorraussicht ein M41T62LC6F zum Einsatz, hat damit
> schonmal jemand Erfahrung gemacht ?


Etwas widersprüchliches Design. Wenn du nen µC an einer Batterie laufen 
lässt dann brauchst du doch keine zusätzliche Echtzeituhr. Einmal pro 
Sekunde die Zeit zu zählen und alle 24 Stunden Kalenderverwaltung macht 
jeder moderne Controller mit links.

Du hast dann auch alles unter Software Kontrolle und ein Teil weniger 
zum rumärgern. Nicht mal ne I2C Schnittstelle brauchst du, das geht mit 
SoftI2C genau so gut.

Stromsparend an einen Uhrenquartz geklemmt läuft das ganze mit genau der 
gleichen Präzision wie eine RTC. Wie sollte es auch anders sein?

Wenn du unbedingt mehr speed willst schalte halt den internen Oszillator 
ein. Ist aber unnötiger Stromverbrauch. Die meisten I2C Chips haben 
statisches design und würden auch mit 10 Hz funktionieren.

Meiner einer bekommt Pics mit 32kHz Schwinger auf unter 50nA im deep 
sleep. Die wachen dann einmal auf wenn der Counter voll ist, machen was 
Sie sollen und schnarchen weiter. Das geht bei allen anderen Herstellern 
wohl genau so.

Jörg Wunsch schrieb:
> „So wenig, dass es nicht ins Gewicht fällt“ (weil die Batterie sich
> stärker selbst entlädt) wäre die sinnvolle Forderung, und das schaffen
> von den in Frage kommenden (kleineren) Controllern vermutlich 50 %.

Nun laut diesem Datenblatt

http://data.energizer.com/PDFs/cr2032.pdf

beträgt die Selbstentladung ~1%/a bei 240mAh Kapazität.

Das sind dann 2,4mAh per anno. Da Jahr hat 365x24 h =  8760h.

Ergo ist der Selbstentladestrom 2,4mAh / 8760h = 0.00027397 mA = ca. 
275nA.

Meine 50nA erhöhen die "Selbstentladung" also um ca. 20%.

Jörg Wunsch schrieb:
> Dafür wiederum ist es interessant, wieviel man wirklich für den
> Betrieb an Energie benötigt

Schon klar. Um das zu bewerten muss man aber den "Energieverbrauch" über 
einen größeren Zeitraum sehen. Die ganze Optimiererei nützt aber nichts 
wenn die Batterie mit den Fingern reingefummelt wird. Dann baut die 
Fett-Salz-Schweiss Mischung dem Strom einen Sonderweg.

> Entweder (wie schon
> erwähnt) den Controller gleich vom 32-kHz-Quarz takten lassen (der muss
> ja ohnehin durchlaufen),


Wenn ich dazu komme will ich den 32kHz Quarz nur noch zum kalibrieren 
des internen Schwingers verwenden und sonst einfach abschalten.

Problem ist aber immer die Temperaturdrift. Quarze in der Armbanduhr 
haben ja einen super Quarzofen (den Träger des Teils außer bei Fieber 
;-).  Durch Temperaturmessung -> Abgleich sollte das eigentlich auch 
erreichbar sein. Hat das schon mal einer gemacht?


> oder (falls die Rechenleistung damit nicht
> ausreicht) von einem RC-Oszillator, der schnell im Anschwingen ist.
Was aber bei Uhrenanwendungen keinen Sinn macht wg. der Drift. Pics 
können den internen Takt beliebig rauf und runter schalten. Da kann man 
die rechenintensiven Sachen mit 16Mhz und den Rest mit 32kHz beackern. 
Das wird bei anderen Herstellern nicht anders sein.

Ich versuche mal zu summieren ?
Keine RTC -> da Stromfresser
Irgendeinen uC ,der mit 1.8 bis 3V klarkommt, am besten mit 32khz 
(32,768),damit er selber die Uhrzeit rechnen kann, wobei aber die 32khz 
zu langsam für die I2C Verbindung ist, also noch einen RC-Oszillator, 
der beim Aufwachen mal kurz übernimmt um rechnen zu lasssen ?

Jörg Wunsch schrieb:
> Für eine Uhr lohnt das nicht,

Wohl wahr, für andere Anwendungen schon. Bei den Steuerungen die ich so 
baue halten die Li..-Zellen erfahrungsgemäß 10-15 Jahre und sind fest 
eingelötet (sind auch größer als CR2032). Da ist das schon interessant.

> Oder wenn Flussmittelreste allmählich Feuchtigkeit aufsammeln.
An der Batterie Flussmittelreste entfernen steht bei mir in der 
Checkliste.
Die messe ich auch mit 4 Stellen hinterm Komma nach, da kann sehen ob 
sie isoliert ist oder eben nicht.

LiPoFeFaFu schrieb:
> Ich versuche mal zu summieren ?
> Keine RTC -> da Stromfresser
und unnötig. Die macht auch nichts anderes als interne Register weiter 
zählen. Den Kalender kannst du inkl. länderspezifischer 
Sommer/Winterzeit Schaltsekunden etc. in Software nachbilden. Da gibt es 
im Netz gute Beispiele.

Falls die Politik dann auf die Idee kommt das ganze "neu zu gestalten" 
(wäre nicht das erste mal) ist es auch ohne Löterei anzupassen.

> Irgendeinen uC ,der mit 1.8 bis 3V klarkommt, am besten mit 32khz
> (32,768),damit er selber die Uhrzeit rechnen kann,

Korrekt

>  wobei aber die 32khz
> zu langsam für die I2C Verbindung ist,
Einfach testen, sollte auch mit 32kHz laufen

> also noch einen RC-Oszillator,
> der beim Aufwachen mal kurz übernimmt um rechnen zu lasssen ?

Brauchst du nicht,es sei den du willst mehr Batterien verkaufen. Fahr 
den internen Oszillator hoch und rechne damit. Leg in der Zeit den 
Quartz auf den internen Timer um die Zeit weiter zu zählen.

Axel Schwenke schrieb:
> Wieso das denn? Wer sagt das?

Das Datenblatt des I2C Geräts  ? Da steht nunmal 100khz als  Minimum....

LiPoFeFaFu schrieb:
> Das Datenblatt des I2C Geräts  ? Da steht nunmal 100khz als  Minimum....
Welches? Beim M41T62LC6F lese ich 0 bis 400kHz:
http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00019860.pdf
Seite 34

qwerty schrieb:
> Welches? Beim M41T62LC6F lese ich 0 bis 400kHz:
> http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00019860.pdf
> Seite 34

Dieses, welches das Display ansteuert. Es wurde ja einvernehmlich 
geklärt das eine RTC aus dem Spiel ist.

Passend zum Namen

Jetzt Nicht schrieb:
> Lowpower ist ambitioes. Von der Wahl der Komponenten her muss man
> aufpassen,
Deswegen keine RTC

> von der Wahl der Programmstruktur her auch. Es benoetigt
> viele Tricks um auf die per Spezifikation moeglichen uA
> herunterzukommen. Das erste Mal wird's noch nicht so klappen. Ich wuerd
> auch eine externe RTC verwenden. Die hat den Vorteil, noch weniger Strom
> zu benoetigen, und sie laeuft waehrend dem Debuggen und reprogrammieren
> weiter. Eine 1302 oder aehnlich ist mit 300nA spezifiziert

Benötigt aber wieder ne I2C verbindung
>

> Irgendwo benoetugt man dann noch einen spannungsregler

für was ?

> muss als als wenn man ihn weglaesst. Ich hab zB 1.8V Schaltregler, die
> benoetigen 10uA Eigenverbrauch. Kann man das unterbieten, will man das
> unterbieten ? Dann moechte man noch etwas Peripherie ansteuern koennen,
> die aber mit 1.8V  noch nicht laeuft, muss daher die Spannung kurz
> erhoehen, usw...

Muss man nicht, jedenfalls nicht in meinem Fall.

LiPoFeFaFu schrieb:
> Das Datenblatt des I2C Geräts  ? Da steht nunmal 100khz als  Minimum..

Dann drehst du halt den internen Quarz hoch wenn du auf IC2 schreibst.

Jetzt Nicht schrieb:
> Irgendwo benoetugt man dann noch einen spannungsregler

Bei einer Batterie mit Umax=3V?

X4U schrieb:
> internen Quarz
Welcher uC hat so etwas?

qwerty schrieb:
> Welcher uC hat so etwas?

Ziehe eine Ereigniskarte, ersetze Quarz mit interner Oszillator, gehe 
nicht über los und ziehe keine 2000 ein.

LiPoFeFaFu schrieb:
> Das Datenblatt des I2C Geräts  ? Da steht nunmal 100khz als  Minimum....

Das kann nicht sein. Entweder irgendeine Minimalfrequenz oder I2C. Der 
I2C-Standard sagt, daß der Bus beliebig langsam sein kann. Geht das 
nicht, ist es nicht I2C.

MfG Klaus

Klaus schrieb:
> Das kann nicht sein. Entweder irgendeine Minimalfrequenz oder I2C. Der
> I2C-Standard sagt, daß der Bus beliebig langsam sein kann. Geht das
> nicht, ist es nicht I2C.

Dann nenne ihn doch I2C mit der Ausnahme von 100 kHz Minimum Takt. Es 
wird wohl nicht grundlos im Datenblatt stehen.

X4U schrieb:
> Dann nenne ihn doch I2C mit der Ausnahme von 100 kHz Minimum Takt. Es
> wird wohl nicht grundlos im Datenblatt stehen.

Das du das so nennen kannst, ist klar. Das aber beides in einem 
Datenblatt geschrieben ist, ohne das da NXP die Veröffentlichung 
untersagt hat, scheint mir fraglich. Selbst Atmel muß TWI schreiben. 
Steht das also wirklich da drin?

LiPoFeFaFu schrieb:
> Es wird allerdings kein LCD im herkömmlichen
> Sinne angesteuert, sondern ein weiteres I2C 'Gerät', welches dann eine
> Anzeige schaltet.

Ich kann in diesem Thread keinen Link auf das Datenblatt von diesem 
'Gerät' finden, daher gehe ich davon aus, daß die 100kHz einfach Unsinn 
sind.

MfG Klaus

Klaus schrieb:
> Steht das also wirklich da drin?

Nein. In einer Tabelle mit der Überschrift 'I2C Timing Characteristics' 
steht als erstes 'fSCL - SCL Frequenz - min 100 kHz - max 1000kHz' da 
geh ich einfach mal davon aus, das SCL zwischen diesen beiden Werten 
übertragen können sollte.

Klaus schrieb:
> Ich kann in diesem Thread keinen Link auf das Datenblatt von diesem
> 'Gerät' finden, daher gehe ich davon aus, daß die 100kHz einfach Unsinn
> sind.

Deswegen nenne ich es immer nur 'Gerät'. Ich darf es nicht hier posten.

So stehts in der I2C Spec. Und wenn sich das 'Gerät' schon daran nicht 
hält, würde ich den Rest des I2C Protokolls auch in Frage stellen.

MfG Klaus

Ihr seid aber misstrauisch, aber seht doch selbst....

Soll das "Gerät" auch mit der CR2032 versorgt werden?
Was braucht das "Gerät"?

Weshalb man einen 1.8V Spannungsregler braucht ? Na, um den doppelten 
Strom aus der Batterie zu bekommen, ohne zu verheizen.

Jörg Wunsch schrieb:
> Naja, dann kannst du deinen Controller halt nicht selbst mit 32 kHz
> takten.  Ist aber nicht wirklich ein Beinbruch.  „I²C“ hätten sie dann
> besser nicht dran schreiben sollen. ;-)

dafür wird dann halt der interne genommen...

Flo schrieb:
> Soll das "Gerät" auch mit der CR2032 versorgt werden?
> Was braucht das "Gerät"?

ja

Hmmm, darfst du uns verraten, für wen dieses Gerät ist? Für das Militär? 
Für die Geheimdienste, für das Finanzamt, für die Content-Maffia...?

Noch einer schrieb:
> Hmmm, darfst du uns verraten, für wen dieses Gerät ist? Für das Militär?
> Für die Geheimdienste, für das Finanzamt, für die Content-Maffia...?

Vieeeeel schlimmer, für den Verbraucher O.o

Bonzzo schrieb:
> Weshalb man einen 1.8V Spannungsregler braucht ? Na, um den doppelten
> Strom aus der Batterie zu bekommen, ohne zu verheizen

Wo ein Wille, da ein Holzweg ;-).

Wenn ich z.B die Grafiken dieser Seite:

http://www.low-powerdesign.com/121312-article-extending-battery-life.htm

richtig interpretiere dann saugst du aus einer CR2032 zwischen 1,8 und 
1,6 V immerhin noch ca. 1mAh.

Danach ist FEP Fundamental End Point . Was wohl mit rien ne va plus 
übersetzt werden kann. Oder auch "Wie Flasche leer".

Ob sich dafür dein Spannungsregler lohnt?

Das deckt sich auch mit den Datenblättern die ich kenne. Da ist bei 1,8V 
ebenso Ende im Gelände.

Impulslasten vermeiden ist wichtiger. Die gesamte Kapazität gibt Sie nur 
her wenn die Schaltung nicht zu gierig ist (Imax 500µA).

LiPoFeFaFu schrieb:
> Vieeeeel schlimmer, für den Verbraucher O.o

Du armer Kerl.