Atmega bei Bedarf von V_bat auf 5V hochziehen

[Moritz A. (moritz_a)]

Hi,

ich habe hier eine Schaltung, die möglichst lange aus einer Batterie 
(2xAA) laufen soll, weshalb der ATmega169PA (primär gewählt wg. internem 
LCD-Controller, der sieht zumindest auf dem Datenblatt deutlich 
sparsamer aus als alles was man sonst so extern ohne Aufwand/bei 
vergleichbaren Kosten bekommt) im Normalfall direkt an den beiden Zellen 
hängt, welche bei 2x0.9V=1.8V, also der minimalen Versorgungsspannung 
für den Atmega auch fast leer sind.

Nun soll aber alle paar Minuten ein externer Sensor abgefragt (Dauer 
max. 3s) werden, welcher eine Versorgungsspannung von 3,3V braucht. 
Geplant habe ich einen MCP1640, welcher in der C-Variante mit seinem 
Input-Bypass ja wie gemacht dafür erscheint. Habe ich halt im Idle-Fall 
einen Mehrverbrauch von <1µA, (sprich unter 8mAh im Jahr, da schlägt 
wohl bald die Selbstentladung heftiger zu), dafür aber keine Probleme 
mit Pegelanpassungen.

Nun stellen sich mir nur noch eine Frage:

Wie reagiert ein Atmel darauf, wenn sich seine Versorgungsspannung 
plötzlich so Signifikant ändert? Ich konnte im Datenblatt keine Angaben 
finden, aber auch bei einem spontanen Test mit einem herumliegenden 
tiny2313A keine Probleme feststellen.

Oder habt ihr noch andere Ideen, wie ich hier vorgehen könnte?

Danke
Moritz

[Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec)]

Moritz A. schrieb:
> plötzlich so Signifikant ändert

Was ist plötzlich und was ist signifikant? 1V/ms Anstieg oder Abfall 
sind kein Problem. Gegebenenfalls sorgt ein ausreichend dimensionierter 
Elko für eine weiche Spannungsänderung.

Moritz A. schrieb:
> auf 5V hochziehen

Moritz A. schrieb:
> ein externer Sensor abgefragt (Dauer
> max. 3s) werden, welcher eine Versorgungsspannung von 3,3V braucht.

Was jetzt? 5V oder 3.3V?

[Wusel D. (stefanfrings_de)]

Spricht etwas dagegen, den Mikrocontroller weiterhin über 2 Batterien zu 
versorgen, während nur der Sensor mit den 3,3V (oder 5V) versorgt wird?

[Moritz A. (moritz_a)]

Knut Ballhause schrieb:
> Moritz A. schrieb:
>> plötzlich so Signifikant ändert
>
> Was ist plötzlich und was ist signifikant? 1V/ms Anstieg oder Abfall
> sind kein Problem. Gegebenenfalls sorgt ein ausreichend dimensionierter
> Elko für eine weiche Spannungsänderung.

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/22234A.pdf aus Fig2-19 
lese ich 2,5V/250µs.

Das abschalten dürfte sich mit einem entsprechenden Elko sicherlich 
weicher gestalten lassen, auch da sämtliche weiteren Verbraucher erst 
zugeschaltet werden sobald VCC 3,3V erreicht hat.

Beim Einschalten müsste er schon etwas größer werden um die 250mA max. 
Strom entsprechend aufzunehmen, müsste irgendwo im Bereich 3000µF liegen 
um den Anstieg 2V->3,3V auf 2ms zu verzögern. Zumindest sofern ich mich 
nicht verrechnet habe.

> Was jetzt? 5V oder 3.3V?

Die 5V haben sich während dem Schreiben auf 3,3V verringert, als ich 
nochmal in das Datenblatt des Sensors schaute.

Moritz

[Jim M. (turboj)]

Wusel Dusel schrieb:
> Spricht etwas dagegen, den Mikrocontroller weiterhin über 2 Batterien zu
> versorgen, während nur der Sensor mit den 3,3V (oder 5V) versorgt wird?

Ja, denn wenn der Sensor ein High ausspuckt liegt der Pegel am Pin über 
der Versogungsspannung. Das ist i.A. nicht erlaubt im Datenblatt, denn 
da ist eine Diode vom Pin nach VCC, die dann leitet. Wenn genug Strom 
fließt kann der Pin oder der Sensor beschädigt werden.

[Moritz A. (moritz_a)]

Wusel Dusel schrieb:
> Spricht etwas dagegen, den Mikrocontroller weiterhin über 2
> Batterien zu
> versorgen, während nur der Sensor mit den 3,3V (oder 5V) versorgt wird?

Ja, ich möchte den Portschutzdioden ungerne 1,7V zumuten, insbesondere 
da diese mit etwas Pech dann auf V_bat landen. Ich glaube, das finden 
weder die Batterie noch das nRF24L01-Modul mit Vmax=3,3V toll.

Die saubere Alternative mit Pegelwandler am I2C würde auch nur weiteren 
Bauteilaufwand bedeuten.


Grüße
Moritz

[Nmae (Gast)]

Jim Meba schrieb:
> Wusel Dusel schrieb:
>> Spricht etwas dagegen, den Mikrocontroller weiterhin über 2 Batterien zu
>> versorgen, während nur der Sensor mit den 3,3V (oder 5V) versorgt wird?
>
> Ja, denn wenn der Sensor ein High ausspuckt liegt der Pegel am Pin über
> der Versogungsspannung. Das ist i.A. nicht erlaubt im Datenblatt, denn
> da ist eine Diode vom Pin nach VCC, die dann leitet. Wenn genug Strom
> fließt kann der Pin oder der Sensor beschädigt werden.

Und was spricht dagegen dieses High mit einem Spannungsteiler oder 
Diode, oder Zener in einen passenden Bereich zu klopfen?

[Moritz A. (moritz_a)]

Nmae schrieb:
> Und was spricht dagegen dieses High mit einem Spannungsteiler oder
> Diode, oder Zener in einen passenden Bereich zu klopfen?

I2C spricht dagegen.

Der Hinweis mit dem nRF24L01 kann ignoriert werden, ich hing gedanklich 
immernoch auf 5V.

Grüße
Moritz