Hallo,
ich habe nun eine kleine IR-Fernbedienung erstellt, die auch einwandfrei
funktioniert.
Allerdings stehe ich nun vor der Fragestellung, wie ich das Gerät am
Besten mit Strom versorge.
Mögliche Optionen:
- 1x 3V Lithium CR2032 Battierie (~220mAh)
- 2x/3x 1.2V AAA-NiMH-Akku (~1000mAh)
- 2x 1.5V AAA-Batterie (~2400mAh)
- 1x 3.6V Lithium CR2032 Akku (~50mAh)
Der Verbrauch liegt dabei bei ~3-4mA durch den µC und 250mA gepulst
(NEC-Code; also auch noch auf 38kHz moduliert).
Die Mindestspannung, die der µC braucht sind 1.8V. Maximal verträgt er
bis zu 5.5V
Meine Frage wäre nun, welchen Akku-/Batterietyp ihr mir für meine
Anwendung empfiehlt.
Am Liebsten wären mir eigentlich Akkus, da man diese dann einfach wieder
aufladen kann und die bei 250mA (auch wenn gepulst) ja durchaus schnell
leer werden können.
Die CR2032-Akkus haben den Vorteil, dass sie schön klein sind, aber auch
die Nachteile, dass sie ein spezielles Ladegerät benötigen und nur eine
geringe Kapazität haben.
Die AAA-Akkus haben hingegen den Nachteil, dass sie viel Platz brauchen.
Zu was würdet ihr mir raten oder fällt euch sogar noch etwas anderes
ein?
Stimmt ihr mir bei Akkus zu oder dauert das sowieso, bis die einmal leer
werden?
wellen_koennen_fliegen schrieb:> Stimmt ihr mir bei Akkus zu oder dauert das sowieso, bis die einmal leer> werden?
Das hängt wohl davon ab ob Du entweder immer nur einmal im Jahr kurz
draufdrückst um einen Silvesterkracher fernzuzünden oder ob du damit
jeden jeden Abend stundenlang durchs TV-Programm zappst.
Bernd K. schrieb:> wellen_koennen_fliegen schrieb:>> Stimmt ihr mir bei Akkus zu oder dauert das sowieso, bis die einmal leer>> werden?>> Das hängt wohl davon ab ob Du entweder immer nur einmal im Jahr kurz> draufdrückst um einen Silvesterkracher fernzuzünden oder ob du damit> jeden jeden Abend stundenlang durchs TV-Programm zappst.
Ich habe mich jetzt eigentlich mehr oder weniger entschieden:
es wird einfach eine 2xAAA Akkubox eingebaut und aufgrund der großen
Toleranz des µC kann ich dann ja sogar noch nachträglich entscheiden, ob
ich lieber Akkus oder Batterien einbaue.
Die kleinen Zellen geben, fürchte ich fast, auch nicht genug Strom.
Die Benutzung liegt aber wohl bei ca. 3x im Monat ca. 1-2Std.
Also eher Batterie wohl.
wellen_koennen_fliegen schrieb:> Die kleinen Zellen geben, fürchte ich fast, auch nicht genug Strom.> Die Benutzung liegt aber wohl bei ca. 3x im Monat ca. 1-2Std.> Also eher Batterie wohl.
Wenn du mit Batterien Alkaline-Zellen meinst, sieh dir mal die
Entladekurven an.
http://people.ee.ethz.ch/~rolfz/batak/ideal/
Mit NiMh-Akkus bist du weit besser dran.
Johannes S. schrieb:> Sind die 3-4 mA Ruhestrom? Das ist ganz schön viel, im Tiefschlaf> sollte> der uC in den uA Bereich kommen.
3-4mA, wenn das Gerät eingeschaltet ist.
Ich baue einen Ein-/Aus-Schalter ein, der dann die Stromversorgung
kappt.
Jobst Q. schrieb:> wellen_koennen_fliegen schrieb:>> Die kleinen Zellen geben, fürchte ich fast, auch nicht genug Strom.>> Die Benutzung liegt aber wohl bei ca. 3x im Monat ca. 1-2Std.>> Also eher Batterie wohl.>> Wenn du mit Batterien Alkaline-Zellen meinst, sieh dir mal die> Entladekurven an.>> http://people.ee.ethz.ch/~rolfz/batak/ideal/>> Mit NiMh-Akkus bist du weit besser dran.
Stimmt, danke.
Gilt die Lithium-Kurve eigentlich auch für Batterie-/Akku-Zellen?
wellen_koennen_fliegen schrieb:> Ich baue einen Ein-/Aus-Schalter ein, der dann die Stromversorgung> kappt.
Den wird man schnell mal vergessen und benutzerfreundlich ist das nicht.
Da lohnt es sich schon mal das Kapitel über die Stromsparmodi anzusehen.
wellen_koennen_fliegen schrieb:> Zu was würdet ihr mir raten oder fällt euch sogar noch etwas anderes> ein?>2000µA sind unchristlich viel für eine Fernbedieunung. Das gibt nie eine
Alltagstaugliche Lösung, egal mit welcher Energiequelle. So eine Fernbedienung
will man nicht monatlich warten müssen, oder erst einschalten ;-)
Aber:
Man kann das mit fast jedem µC so lösen, dass das mit wenigen µA läuft,
und erreicht so Batterietauglichkeit.
Variante 1:
Versetze den µC in Deep-sleep und wecke ihn nur per Tasten auf, sende
dann und schick ihn wieder pennen. Habe ich bei meinem Höhenmesser
gemacht, das Multimeter sagt 1,5µA, da ist der Spannungsregler schon
drin (TPS709, PIC24). Die Batterien sind voll ausgelaufen. Hurra.
Variante 2:
Benutz den normalen sleep-Mode. Damit kommt man mit guten µC auf z.B.
10µA-100µA.
Variante 3:
Schalte den Clock runter, wenn nix sendet.
Ich habe einige Projekte mit PIC24 die mit 40µA im RUN-Mode
(Dauerbetrieb, LCD treiben per GPIO, inklusive Step-Up) auskommen.
Alle Varianten haben gemeinsam, dass man sorfältigst jeglichen
Stromverbrauch in der Hardware planen muss.
Einfache Regel: Jedes µA kostet dich 8,7mAh / Jahr.
Hast du 100µA: benötigst du für 1 Jahr Laufzeit eine 870mAh Batterie,
ohne Selbstentladung...
Denk dir nix, deinen Fehler hab ich auch schon gemacht. Mein erstes
Batteriebtriebene Projekt (Geigerzähler) war für den Müllkübel, weil ich
zu faul war, das VORHER zu berechnen. Nur so lernt man nachhaltig ;-)
Die Fernbedienung wird eben nur zu bestimmten Anlässen benötigt und dann
für die ca. 2Std intensiv genutzt.
Aber gut, ihr habt mich überzeugt.
Ich baue noch einen Sleep-Modus ein, muss ich mich nur noch ein wenig
informieren.
Als zusätzliche Information noch: es ist ein einfacher ATmega328P, den
ich mit intern 1MHz (vllt. 4MHz) laufen lasse. Spannungsregler habe ich
jetzt erst einmal keinen vorgesehen aufgrund der großen Toleranz des µC.
Danke!
wellen_koennen_fliegen schrieb:> Als zusätzliche Information noch: es ist ein einfacher ATmega328P, den
^^^^^^^^^^
Schaut gut aus. Den richtigen µC hast du schon mal.
Bei 3V:
Run-Mode auf 128kHz: 60µA
Im Power-Down Mode: <5µA
Im Power-save Mode: <2,5µA
Ich kenne ATMEGA nicht gut (bin auf der PIC-Seite unterwegs), aber ein
Blick ins Datenblatt sagt mir, dass man den Clock im Betrieb nicht
wechseln kann.
Deine beste Chance ist der Power-Down, aus dem man über einen Interrupt
(aka Taste) aufwachen kann.
Du musst jetzt nur noch deine Tasten so verschalten, dass sie:
1. keinen Strom brauchen, wenn sie nicht gedrückt sind
2. Dass jede einzelne Taste deinen ATMEGA aufweckt.
Faktor 1/1000 bei der Leerlaufstromaufnahme sind drin.
Bisher hatte ich ja auch noch gar keinen Versuch unternommen, Strom zu
sparen, weil ich sowieso einen Ein-/Aus-Schalter einbauen wollte. Aber
ihr habt mich überzeugt. Ich werde ja noch einen Stromsparmodus
einbauen.
Ich habe auch schon die Hardware entsprechend angepasst, muss nur noch
kleine Modificationen in der Software vornehmen.
wellen_koennen_fliegen schrieb:> weil ich sowieso einen Ein-/Aus-Schalter einbauen wollte.
Wenn sie eh immer monatelang im Schrank liegt kannst Du ja die Akkus
nach Benutzung rausnehmen, laden und bis zum nächsten Einsatz im
Kühlschrank lagern.
Oder klebe eine passende Solarzelle auf die Rückseite und lege sie bei
Nichtbenutzung ans Fenster. Beim nächsten Einsatz ist sie wieder voll.
NiMH mit 1000mAh vertragen eine Dauerladung von einigen zig mA
unbeschadet und nach ein oder zwei Wochen am Fenster wäre der Akku
wieder voll, so kommst Du sogar um einen Laderegler herum.
wellen_koennen_fliegen schrieb:> Bisher hatte ich ja auch noch gar keinen Versuch unternommen, Strom zu> sparen, weil ich sowieso einen Ein-/Aus-Schalter einbauen wollte.
Du baust das Ding doch komplett selbst, kannst also die Tastenmatrix
etc. selbst festlegen. Da braucht es eigentlich keinen extra
Ein/Aus-Schalter:
Wenn Du Dioden an die einzelnen Tasten hängst, kannst Du eine Seite der
Tastenmatrix fest an + hängen und dann von jeder Taste, über die Diode
gegen Querstrom geschützt, an das Gate eines FET gehen. Wenn jetzt
irgendeine Taste gedrückt wird, wird der FET eingeschaltet. Den
verschaltest Du so, daß damit dann der µC versorgt wird und der µC
aktiviert gleichzeitig einen weiteren FET der auch die Stromversorgung
aktiviert. Damit hält sich der µC selbst versorgt nachdem ein
Tastendruck ihn einmal kurz initial angeschaltet hat. Wenn die
Übertragung fertig ist, deaktiviert der µC die Selbsthaltung wieder und
ist bis zum nächsten Tastendruck komplett aus.
Dabei hast Du nur noch den Leckstrom der FETs als Verbrauch. Da dürftest
Du im Nanoampere-Bereich liegen, da ist die Selbstentladung der
Akkus/Batterien höher, ein separates Ein/Aus also unnötig.
Gerd E. schrieb:> wellen_koennen_fliegen schrieb:>> Bisher hatte ich ja auch noch gar keinen Versuch unternommen, Strom zu>> sparen, weil ich sowieso einen Ein-/Aus-Schalter einbauen wollte.>> Du baust das Ding doch komplett selbst, kannst also die Tastenmatrix> etc. selbst festlegen. Da braucht es eigentlich keinen extra> Ein/Aus-Schalter:
Der Schalter ist bereits am Batteriekasten angebracht.
> Wenn Du Dioden an die einzelnen Tasten hängst, kannst Du eine Seite der> Tastenmatrix fest an + hängen und dann von jeder Taste, über die Diode> gegen Querstrom geschützt, an das Gate eines FET gehen. Wenn jetzt> irgendeine Taste gedrückt wird, wird der FET eingeschaltet. Den> verschaltest Du so, daß damit dann der µC versorgt wird und der µC> aktiviert gleichzeitig einen weiteren FET der auch die Stromversorgung> aktiviert. Damit hält sich der µC selbst versorgt nachdem ein> Tastendruck ihn einmal kurz initial angeschaltet hat. Wenn die> Übertragung fertig ist, deaktiviert der µC die Selbsthaltung wieder und> ist bis zum nächsten Tastendruck komplett aus.>> Dabei hast Du nur noch den Leckstrom der FETs als Verbrauch. Da dürftest> Du im Nanoampere-Bereich liegen, da ist die Selbstentladung der> Akkus/Batterien höher, ein separates Ein/Aus also unnötig.
Ich habe jetzt einmal die Frequenz auf 128kHz verringert und noch einmal
bei 2.4V gemessen: nur 0.15mA. Ohne Sleep-Mode wohlgemerkt.
Einziges Problem, das ich leider übersehen habe: mein USBASP-Programmer
hat eine veraltete Firmware und ist nicht in der Lage, einen 128kHz
ATmega zu flashen.
Jetzt muss ich erst einmal noch ein paar Tage auf einen zweiten USBASP
warten, um den alten updaten zu können.
Ich werde noch einmal überlegen, ob ich die Lösung mit den FETs nehme,
tendiere aber eher zu der einfacheren Lösung mit dem Sleep-Mode.
Danke auf jeden Fall.
wellen_koennen_fliegen schrieb:> Jetzt muss ich erst einmal noch ein paar Tage auf einen zweiten USBASP> warten, um den alten updaten zu können.
Hast Du keinen alten Arduino mehr irgendwo rumliegen? Die kann man auch
als ISP-Adapter umfunktionieren.
Bernd K. schrieb:> wellen_koennen_fliegen schrieb:>> Jetzt muss ich erst einmal noch ein paar Tage auf einen zweiten USBASP>> warten, um den alten updaten zu können.>> Hast Du keinen alten Arduino mehr irgendwo rumliegen? Die kann man auch> als ISP-Adapter umfunktionieren.
Doch, habe ich auch schon ausprobiert.
Der Arduino wird irgendwie nicht von avrdude erkannt. Ich habe mich
schon auf Fehlersuche begeben, wurde aber nicht fündig.
Es war aber sowieso schon seit längerem mein Plan, mir einmal einen
Ersatz-Programmer für AVRs zu besorgen.
Was ich noch ausprobieren wollte, war, dass ich den (nicht aufgelöteten)
JP3 kurzschließe, der für Slow SCK da ist.
Das werde ich aber erst morgen machen, weil ich dafür zunächst meine
kleine selbstgebastelte Abdeckung vom Programmer entfernen muss.
