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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Batteriepufferung


Autor: Stevko (Gast)
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Hallo alle zusammen,

mein Teleskop-Mikrocontroller-Projekt schreitet voran.
Momentaner Stand(falls jemand das gleiche baut):
 *2 Encoder für Rek. und Deklination mit Anzeige auf Display
   (gebaut aus einer alten Maus)
 *Datenbank mit den Positionen von Himmelskörpern
 *Berechnung von momentanen Positionen der Himmelskörper
   aus der Sternzeit
 *Uhr für Orts- + Sternzeit
 *Menüführung
 *weitere diverse Funktionen.

Der ATmega32 ist mit der Hauptplatine in der Handsteuerungsbox
untergebracht. Die Stromversorgung der Box kommt über das Steuerkabel
vom Teleskop.
Jetzt das Problem:
Zur Hause speichere ich die Orts- u. Sternzeit im MC. Der Timer
aktualisiert die Zeit minütlich. Jetzt muß ich aber das Teleskop
zerlegen und ins Auto packen. Dabei wird die 12V Stromversorgung
gekappt. Damit ich die Zeiten beim Aufbau nicht neu eingeben muß,
brauche ich eine Art Batteriepufferung. Im Anhang ist mal meine
primitive Version, aber sie hat große Nachteile:
 * eine 6V-Batterie ist nicht gerade gängig
 * 9V(Pufferbatterie) und  Spannungsregler verbraucht mir zuviel Saft
   oder?
Die Diode soll nicht nur die Richtung steuern, sondern durch den
Spannungsabfall wäre die Spannung unter 5V und somit würde im
12V-Betrieb kein Strom aus der Stützbatterie fließen(glaube ich
zumindest). Die Stützbatterie soll nämlich lang halten.
Hat jemand ein paar gute Tips?

Gruß
  Stevko

Autor: ...HanneS... (Gast)
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Hi...

So einfach wird das nix...

Die Spannungsregler mögen es nicht, wenn sie Strom von "hinten"
bekommen, also wenn die Ausgangsspannung höher ist als die
Eingangsspannung. Deshalb schaltet man auch (bei
Experimentiernetzteilen) gewöhnlich eine Diode vom Ausgang zum Eingang.


Du müsstest eine etwas höhere Spannung erzeugen (7806 oder 7805 mit per
Diode angehobener Masse) und hinter den Spannungsregler eine Diode
schalten, die verhindert, dass Strom in den Regler zurück fließt. Dann
macht eine Pufferbatterie aus 4 Akkuzellen (NiCd, NiMH) und einer
Schottky-Diode Sinn. Vielleicht kannst du ja das Display deaktivieren
um Strom zu sparen.

...HanneS...

Autor: MSE (Gast)
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Kannst Du die Uhr nicht über ein Goldcap puffern?

Sehr interessant übrigens, Dein Projekt. Mich würde die Hardware
interessieren (damit meine ich die Mechanik und Optik). Ich verfüge
leider nur über ein billiges Kaufhausfernrohr und würde so etwas, was
Du gerade machst, auch gerne tun, wenn ich Zeit dazu hätte.


Gruß, Michael

Autor: Michael (Gast)
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Ein EEPROM, welches die Daten zwischenpuffert und nach dem Zusammenbau
einmal die Uhr neu stellen ist das einfachste, was mir einfällt.
Michael

Autor: Benedikt (Gast)
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Was spricht gegen eine eigene RTC ?
Ich baue die Dinger immer aus alten Mainboards aus. Die guten von
Dallas haben bereits eine Lithium Batterie drin und zusätzlich
>100Bytes RAM.

Autor: Jim (Gast)
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Dafür gibt es doch haufenweise ICs. Schau mal bei Maxim und Co. Als
Sample sogar kostenlos.

Autor: Stevko (Gast)
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Danke erst mal für die Antworten.

@Hannes:
Hannes würde mich die neue Schaltung(Anhang) glücklich machen ??

@MSE:
ein Tal2M 6" Brennweite 1500mm / Stativ trägt aber bis 25kg -->
daher der Aufwand

@Michael:
ich wollte doch die Uhr nicht neu stellen, müßte da ja zu einer festen
Zeit am Beobachtungsort sein, denn Zeit läuft.....

@Benedikt:
Durch die Encoder brauche ich manchmal die ISR-Routinen in kurzen
Abständen, verzichte sogar auf 2 Timer nur um die Encoder-ISR nicht zu
stören

@Jim:
Ja was für IC´s??? Wenn es mir bekannt wäre, würde ich Euch doch nicht
fragen.

Gruß
 Stevko

Autor: Benedikt (Gast)
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>Durch die Encoder brauche ich manchmal die ISR-Routinen in kurzen
>Abständen, verzichte sogar auf 2 Timer nur um die Encoder-ISR nicht
zu
>stören

Was hat das mit einer RTC zu tun ?
Diese läuft selbständig, auch ohne die 5V. Wenn du die Uhrzeit
brauchst, holst du dir diese einfach aus der RTC. Gibts sowohl als I2C,
Datenbus oder 1 Wirebus.

Autor: Winfried (Gast)
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Denk dran, dass Batterien einen großen Spannungsbereich haben, also z.B.
bei 4 Zellen zwischen 4-6 Volt. Das dürfte außerhalb der Spezifikation
sein. Auch ein 7806 und eine Diode dahinter sind keine 5V sondern bei
sehr geringen Strömen auch mal 5.6V.

Du könntest auch einen sehr sparsamen Spannungsregler verwenden, es
gibt welche bis zu einige uA runter. Und auch mit nur 100mV Dropout.

Wenn du einen Controller hast, der bis 2.7V runter läuft, dann kannst
du auch mit 3V Lithium und Schottky-Diode puffern. Schaltung dann so,
wie du vorgeschlagen.

Autor: Stevko (Gast)
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@Benedikt
Für die Ortszeit ist das ok und ein sehr guter Ansatz. Die Sternzeit
ist aber nicht gleich der Ortszeit und die Berechnung doch etwas
aufwendig. Deshalb speiche ich beide Zeiten und erhöhe sie über die
Timer-Routine. 1 Sterntag rund 23h56min. Das wird in der Timer-Routine
berücksichtigt. Auf deutsch: bei mir wird die Sternzeit etwas schlampig
gehandhabt, was aber für meine Zwecke völlig ausreicht.
Man könnte zwar einen Menupunkt:"Save Time" einbauen und nach dem
Zusammenbau ein "Restore Time". Dann wird die Zeitdifferenz errechnet
und auf die Sternzeit übertragen. Aber ich brauche die Sternzeit auch
für mein kleines Teleskop. So könnte ich meine Handsteuerung(mit
Batteriepufferung) immer verwenden als Sternzeituhr.

Gruß Stevko

Autor: Benedikt (Gast)
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OK, das ist ein Argument.
Schau aber trotzdem mal bei Dallas und Maxim vorbei, die haben
interessante ICs, die die Betriebsspannung überwachen und bei Ausfall
sofort auf eine Batterie umschalten. Das ganze ohne nennenswerten
Spannungsverlust. Einige haben sogar noch eine Ladeschaltung für den
Akku eingebaut. Die meisten sind zwar für ein SRAM ausgelegt, aber das
ist ja egal.

Autor: ...HanneS... (Gast)
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Hi...

> Hannes würde mich die neue Schaltung(Anhang) glücklich machen ??

Im Prinzip ja, im Detail nicht...
Aber das wurde ja schon angesprochen.

Die Schottky-Diode bezog sich auf 4 NiCd-Zellen oder 4 NiMH-Zellen,
also 4,8V...5,1V. Damit liefe der AVR zwar mit etwas unter 5V, das kann
er aber ab.

Hinter dem 6V-Spannungsregler hilft nur Messen. Müsstest mit einer
Si-Diode und einer Schottky-Diode in Reihe hinkommen. Besser wäre
natürlich ein 5V-Regler, dessen Masse mittels einer Diode angehoben
wird und eine Diode gleichen Typs dahinter. Oder aber eine der
vorgeschlagenen Hightech-Lösungen mittels Spezial-IC...

Ich will mal hoffen, dass die im Schaltplan weggelassene Beschaltung
des Spannungsreglers (GND, Elko, 2 Keramik-C's) vorhanden ist...

...HanneS...

Autor: Peter Löschnig (Gast)
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hallo

die "unelektronische" Lösung
mit einem 12V Relais mit Umschaltkontakt
wenn 12V anliegen schaltet das relais die 12V durch,
im stromlosen Zustand eben die Batterie
die Umschaltzeit kannst du locker mit einem Elko (hinter einer
Diode)überbrücken

Gruß Peter

Autor: Manuel Friedmann (Gast)
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abend habe dein problem ein bischen verfolgt.

probiers mal mit dieser schaltung, habe mir ein paar gedanken gemacht.


gruß manuel

Autor: Stevko (Gast)
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Einen schönen guten Morgen!

Bin erst heute wieder in der Firma und habe etwas Zeit. Zuerst vielen
Dank für die Antworten.

@Benedikt
Wies der Teufel will, finde ich gestern ein paar DS1287. Habe heute
früh mal im Netz nachgeschaut. Sind wirklich interessante Teile und gut
zu gebrauchen, da Batteriepufferung.

@Manuel:
Vielen Dank, genauso werde ichs machen. Habe ja das Pferd von hinten
aufgezäumt. Deine Lösung ist da viel verständlicher und leichter
realisierbar.

Gruß Stevko

Autor: Stevko (Gast)
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Hallo,

ich muß diesen alten Thread noch mal ausgraben, denn ich habe wieder
mal ein Problem. Zur Pufferung wird die Schaltung von Manuel(2Threads
weiter oben) verwendet. Allerdings ist der 4700uF ein ganz schönes
Kaliber und mir geht der Platz auf der Platine aus, da das Handgehäuse
für die Steuerung auch noch handlich bleiben soll.

Frage:
Könnte ich den Kondi nicht durch ein Gold-Cap von 0,1F ersetzen?
Eigenschaften von Cap:
V=5,5V DxH=13,5 x 7,5mm  Conrad-Nr.:473090-12

Durch den Platzgewinn würde ich die komplette Schaltung im Handgehäuse
unterbringen.

Gruß
  Stevko

Autor: Ruediger (Gast)
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Hallo,

dein Cap verträgt nur 5,5V. Da er vor dem Spannungsregler hängt liegt
an ihm eine höhere Spannung an, z.B. deine 12V.

Somit ist er nicht geeignet.


Gruß Rüdiger

Autor: Stevko (Gast)
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Oh jeh,

das ist ja schon peinlich. Schreibe selber noch die Werte auf und setze
den Gold-Cap voll ins 12V-Bad!
Hinter den Regler darf er auch nicht?! Habe hier mal gelesen".. da
sich sonst der Regler zu Tode regelt." Gibt es keine andere
Möglichkeit dem Problem Herr zu werden? Die Schaltung von Manuel ist,
bis auf den Elko, sehr platzsparend.

Gruß
  Stevko

Autor: Wolle (Gast)
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Statt eines großen Elkos kannst du auch zwei oder mehrere "kleine"
parallel schalten.
Z.B. 3x1000µF/25V - sind besser unterzubringen.

Autor: DerMax (Gast)
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Wofür überhaupt sonen großen Elko?
Solange die Last keine großartigen Stromspitzen macht, sollten auch ein
paar 100uF reichen...

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