Hallo! Hätte Mal eine Frage. Entwerfe ein Gerät, das an Fenstern angebracht werden soll. Wenn dass Fenster länger als 5 Minuten geöffnet ist, soll ein Beep-Ton ausgegeben werden. Das Gerät soll mittels Batterie betrieben werden. Die Batterie soll ein Jahr lang halten. Welcher Mikrocontroller ist dafür geeignet?? Er sollte stromsparend arbeiten, und kann wenn das Fenster geschlossen ist im "sleep" Modus sein. Das größte Augenmerk ist auf die Betriebsdauer der Batterie zu legen. (1 Jahr) Bin für jede Antwort dankbar! mfg
Hallo, schau dir mal die HCS08 von Freescale an. Da gibt es auch einen Battery Lifetime Calculator der hilfreich sein könnte. Eckhard
Hi, auch bei offenem Fenster sollte Dein µC schlafen. Du solltest ihn zeitgesteuert wecken und nach ablauf Deiner Zeit X (5 Minuten), "beepen" lassen. - So hält die Batterie noch länger. Ach ja, schau mal beim z.B. MPS430, ist recht sparsam.
Wie wäre es, die Batterie durch Solarzelle und Goldcap zu ersetzen? Bei einem praktisch ständig schlafenden mc brauchst DU nur eine sehr kleine Solarzelle. Die ganze Mechanik (Batteriefach) entfällt. Und am Fenster sollte immer genug Licht vorhanden sein. Der MPS430 ist Spitzenreiter beim Energiesparen. Die neuesten Atmels sind mittlerweile aber auch nicht mehr so schlecht. Gruß, Stefan
Schau Dir vielleicht einmal die PIC`s mit Nanowatt-Technologie (von Microchip) an, die sollen auch sehr stromsparend sein: (www.microchip.com) oder (www.sprut.de/electronic/pic/typen.htm) Stefan B.
Daß man dafür einen µP braucht ? Schlichte CMOS-Timer machen das auch und verbrauchen 0pA, wenn die Spannung bei geschlossenem Fenster abgeschaltet ist.
Hmm, ein CD4060 nehmen, den internen Oscillator als RC-Oszillator beschalten, am passenden Teilerausgang einen Transistor mit nachfolgendem Piezopieper dranhängen und den Reseteingang mit 100kOhm auf VCC legen. Der Fensterkontakt schliesst beim Öffnen und zieht den Reset auf GND. Das Ganze zieht im Ruhezustand wenige µA und dürfte unter der Selbstentladung handelsüblicher Batterien liegen. Alternativ den Reset auf GND legen und mit dem Fensterkontakt den Strom einschalten. Gruss Jadeclaw.
Wenn man schon vom Fensterkontakt redet kann man auch gleich ein Monoflop nehmen.. Fenster zu Schalter offen Fenater auf schalter geschlossen Strom da.. Monoflop laed sich auf, und gibt nach 5 min das Signal aus... Ruhestrom = 0mA Gruss
Die MSPs von Texas instruments sind für den Betrieb mit Knopfzelle optimiert und brauchen im Standby (LPM3, mit weiterlaufender Uhr) 3 uA; die neueren Typen sogar weniger als 1 uA! www.msp430.com
Dazu ist jeder MC geeignet, da er ja nur die 5min wach sein muß, um sie zu zählen. Im Sleep verbrauchen alle MCs nur wenige µA. Am besten solche mit null Außenbeschaltung, z.B. der ATTiny13. Warum da einige aber nen Haufen Monoflops mit ner Menge nötiger Zusatzbeschaltung nehmen wollen, entzieht sich völlig meinem Verständnis. Peter
Aber mit einem MSP430 kann man, mit einem Uhren-Quarz, die Zeit genauer messen und zudem noch das Öffnen/Schliessen im internen Flash logen z. B. ein 32-Bit-Wert + 1 Byte aus flags). Die Daten kann man dann später auswerten, und man kann auch die Temperatur vom internen Temperatur-Sensor mit abspeichern.
> Im Sleep verbrauchen alle MCs nur wenige µA.
Die Unterschiede im Stromverbrauch während des Sleeps verschiedener
Controller sind enorm und wenn das ganze mit einer Knopfzelle betrieben
werden soll, ist das entscheidend.
Peter Dannegger schrieb: ""Warum da einige aber nen Haufen Monoflops mit ner Menge nötiger Zusatzbeschaltung nehmen wollen [...]"" Punkt eins, eine CMOS-Lösung braucht kaum mehr Material, 1 Widerstand, 1 Kondensator, und je nach verwendetem Piezopieper braucht es evtl. noch nicht einmal einen extra Transistor. Die 1-IC-Lösung ist auch mit einem Monoflop möglich. Der eigentliche Punkt aber: Keine Spezialteile, jeder brauchbar sortierte Elektronikladen hat das Zeug am Lager. Der eigentliche Aufwand ist sowieso der Fensterschalter, aber da bietet sich evtl. ein Reedkontakt an. ------------------------------------------ @Rolf: Ja genau, dann auch gleich aus dem Temperaturverlauf den Wärmeverlust berechnen und nach dem Fensterschliessen automatisch per Funksteuerung die Heizung aufdrehen. ;-) Gruss Jadeclaw.
Mein Vorschlag wäre ein 4541; kostet ca. 0,33 Cent und braucht noch zwei R und ein C. Betriebsspannung kann von 3-18V variiert werden: höhere Spannungen -> lauterer Piepser.
Bin ja blöd, der Sleepstrom ist total unwichtig. Einfach den Fensterschalter in Reihe mit der Batterie legen, dann ist der Sleepstrom immer null. Obs nun 5min oder 5.10min sind, wird wohl keine Rolle spielen, ein externer Quarz ist also rausgeschmissenes Geld. Wichtig ist allerding der Nervfaktor, damit der Nutzer das Gerät nicht abschaltet. Deshalb sollte der Ton erst leise anfangen und langsam immer lauter werden (mittels PWM). Damit nun das Signal auch gut wargenommen wird, sollte es aus einzelnen Impulsen bestehen, z.B. 3 kurze Töne und lange Pause. Auch sollte die Batterie überwacht werden und das Nachlassen z.B. durch eine andere Tonfolge signalisiert werden. Das kann man z.B. beim ATTiny13 mit dem internen ADC machen (VCC als Referenz mißt die interne Bandgap-Spannung). Alle diese wichtigen Zusatzfunktionen würden ohne MC einen erheblichen Schaltungsaufwand bedeuten. Peter
... Dann würde ich aber auch sagen: noch unbedingt eine SMS ans Handy. Wäre doch gelacht, wenn man durch immer weiter gesteigerte Anforderungen, letztlich zu keiner Lösung kommt :-)
@Michael, man sollte schon wichtiges und unwichtiges unterscheiden können, ne SMS ist totaler Schwachsinn. Ich hatte früher mal nen Kühlschrankalarm gebaut (mit CD4093). Bereits am nächsten Tag war er im Müll entsorgt worden, weil der Alarm immer mit voller Lautstärke losging. Peter
Na ja gut, ich tendiere ja auch eher zur Verwendung eines µP; aber für einfache Aufgaben würde ich auch einfache Technik verwenden. Mit diesen Piepsern ist das so eine Plage: überall der gleiche Nervton. Insbesondere in diesen Elektronik-Fachmärkten kann man davon an allen Ecken vom Einkauf abgehalten werden. Wenn's dezent sein soll, wäre vielleicht ein 'Melodie-IC' eine gute Lösung. Vielleicht die Melodie "Atze, mach das Fenster zu" (Herstellerbezeichnung "Chun Li Min Ho"). Auf jeden Fall vorher anhören, ob reine Stimmung, wohltemperiert oder atonal :-)
Danke für eure zahlreichen Antworten und Tipps! Ich habe mich für einen AT89C2051 entschieden, da ich dafür auch die Hardware habe um ihn zu bespielen. Frage: Der Mikrocontroller benötigt 2.7 - 6V, in meiner Schaltung kommt auch noch ein Piepser rein, der benötigt wiederrum 1.3 - 2V. Wie hoch muss meine Versorgungsspaunnung mindestens sein?? Kann ich möglicherweiße, 2 Mignon Batterien mit insgesammt 3V nehmen?? Das Gerät sollte nach möglichkeit nämlich ziemlich klein werden! Aja, und wäre es dann möglich diese Batterien mit einer kleinen Solarzelle zu laden, damit sie auch sicher 1 Jahr lang funktionieren?? Frage an Michael: Brauch ein 'Melodie-IC' nicht sehr viel Strom?? Danke, danke mfg schady
"Brauch ein 'Melodie-IC' nicht sehr viel Strom??" Wenn er ausgeschaltet ist, braucht er auch keinen Strom, und wenn er eingeschaltet ist, auch nur soviel, wie der Piepser ihm abnimmt ! Zur Zeit gibt es doch sicherlich massenhaft überschüssige 'Weihnachtsliederdudler', die mit 1,5V versorgt diverse Geräusche von sich geben: probieren. Die AT89xxxx brauchen relaiv viel Strom (wenn sie eingeschaltet sind). Ich will Dir aber Dein Vorhaben nicht ausreden.
hallo! Werde nun einen AT89C2051 nehmnen, da ich dafür Hardware und Software habe, ihn zu bespielen. Rat: Fenster geschlossen, Kontakt geöffnet. Was ist klüger, besser????? Den Kontakt zwischen GND und Masse-Batterie legen, oder zwischen VCC und der Versorgungsspannung der Batterie legen?? Nun braucht der Mikrocontroller nur Strom wenn das Fenster geschlossen ist. Wird das Fenster geöffnet, setzte ich den AT89C2051 in den Active Mode und setzte meinen Timer für die 5 min. Danach setzte ich ihn in den Idle Mode (Sleep Modus) bis der Timer abgelaufen ist, wecke ihn dann und verwende den Active Mode um den Piepser, piepsen zu lassen. Frage: Funktioniert dass so wie ich es mir vorgestellt habe?? Gibt es eine bessere Lösung mit diesem Microkontroller, die weniger Strom braucht??? Danke! mfg Schady
"Gibt es eine bessere Lösung mit diesem Microkontroller, die weniger Strom braucht???" Du müßtest eigentlich fragen, ob es eine weniger schlechte Lösung gibt. Im Idle Modus werden einige mA benötigt, also immer, wenn das Fenster geöffnet wird selbst ohne Alarm. Für mich ist das eine schlechte Lösung ! Aber gut, Du kannst das so machen, wenn die Batterien entsprechend hohe Kapazität aufweisen.
@ Michael: Tja, aber wie soll ich es besser machen?? Ich kann den Microkontroller, wenn das Fenster geöffnet ist, nur in den Power-Down Mode setzen, jedoch kann ich ihn dann nicht mit dem Timerinterrupt wecken sondern nur mit einem externen Interrupt! Ich weiß dass er viel Strom braucht im Idle Mode. Er braucht bei meiner Frequenz von 1,5MHz genau 0,8mA im Idle Mode! Fällt dir auf die schnelle eine bessere Lösung mit diesem Microcontroller ein??? Würde es ja anders machen, wenn ich wüsste wie!? mfg Stefan
@Michael, "Für mich ist das eine schlechte Lösung !" Laut Datenblatt zieht er bei 3V und 3MHz im Idle etwa 0,3mA. Bei 3* Lüften a 5min pro Tag sind das 0,25h a 0,3mA. Eine kleine Lithium Knopfzelle (CR2032: 230mAh) hält somit über 8 Jahre. Von "schlechter Lösung" kann also nicht im geringsten die Rede sein. Peter
nur so eine Möglichkeit: falls es dir nicht auf eine allzugenaue Messung ankommt, kannst du auch einen AVR per Watchdog aufwecken, somit kannst du nochmals den Verbrauch reduzieren.
Laut Datenblatt zieht er bei 3V und 3MHz im Idle etwa 0,3mA. Bei 3* Lüften a 5min pro Tag sind das 0,25h a 0,3mA. Natürlich kann man sich Lösungen auch schön rechnen. Wenn ich den Verbrauch eines ATtiny13 zum Vergleich nehme ist die Laufzeit geschätzt Faktor 30 gößer; und wenn ich CMOS-Schaltkreise nehme sogar um Faktor 1000-10000. Wenn man garnicht lüftet hält die Batterie ewig; jeder so wie er will.
@Michael, es ist völlig wurscht, wieviel besser eine andere Lösung ist. Es interessiert nur, ob eine geplante Lösung die Anforderungen erfüllt und das tut sie. Es geht immer nur darum die passende Lösung mit möglichst geringen Kosten zu erzielen und nicht die absolut weltweit beste Lösung. Und wenn jemand den AT89C2051 schon rumliegen hat und sich mit dessen Programmierung auskennt, ist es nunmal billiger, auch diesen zu nehmen. Schließlich sind eine längere Entwicklungszeit durch Lernen eines neuen Chips und einer neuen Entwicklungsumgebung ja auch Kosten und nicht gerade wenig. Peter
hallo stefan! wollte dir eigentlich nnur sagen das dein Mikrocontrollersteuerung nie im Leben funktionieren wird da du dich eigentlich überhaupt nicht auskennst! Solltest dir mal überlegen ob das das richtige fachgebiet für dich ist! Mfg ascher houns
@Peter Offenbar weißt Du mehr als ich. Ich weiß nicht, wie oft pro Tag gelüftet wird und wie oft vergessen wird, die Fenster rechtzeitig zu schließen. Ich weiß auch nicht, ob eine 3V Versorgung reichen wird, um dem Piepser genug Gehör zu verschaffen. Falls diese nicht reichen und z.B. eine 9V Batterie verwendet werden sollte, sieht die Strombilanz völlig anders aus. Ich sage ja nicht, daß es nicht funktionieren kann, aber die Rahmenbedingungen sind mir zu vage, als daß ich solch eine Lösung als gut bezeichnen würde. Wie oben geschrieben, würde ich die passenden CMOS-Bauteile zusammenlöten. Die Funktion braucht nicht programmiert zu werden und läßt sich auch von einem unerfahrenen Entwickler leicht testen. Und auch mit der Leistungsaufnahme wäre man auf der sicheren Seite.
Die Piezo-Summer wurden auch in Digital-Uhren als Wecker benutzt (Ich hab keine mehr, weiß also auch nicht, ob die Dinger da imme rnoch drin bzw. ob es immer noch Digital-Uhren gibt...). Und damals waren sie schon sehr laut, wobei die Uhren auch meist 1,5V-3V-Knopfzellen hatten. Man könnte es doch auch gleich so gestalten, dass der Kontroller ein Stellglied anwirft und das Fenster von sich aus schliesst...
@Peter: "Es geht immer nur darum die passende Lösung mit möglichst geringen Kosten zu erzielen und nicht die absolut weltweit beste Lösung." Oh, da bin ich aber völlig anderer Meinung, gerade in einem Forum, wo viele Bastler und Experimentierende mitlesen. Ein paar Ideen, warum man etwas tut: - ich baue etwas, weil ich es schön finde. - ich benutze einen Baustein, weil ich was damit lernen möchte - ich benutze einen Baustein, weil ich ihn in der Praxis testen möchte. Vielleicht, um ihn in weiteren Projekten einzusetzen. - ich benutze einen Baustein, weil ich gerade eine Stange günstig bei Ebay gekauft habe oder ich sonstwie günstig drangekommen bin. - Ich ziehe eine Lösung vor, die mich persönlich befriedigt, anstatt etwas, was einfach nur billig herzustellen ist, aber diverse Einschränkungen besitzt, mit denen ich nicht leben möchte. - Ich ziehe eine Lösung vor, die gut erweiterbar und flexibel ist, weil die Anforderungen sich vielleicht ändern werden. - Ich ziehe eine Lösung vor, die sehr universell ist und in vielen anderen Projekten mitbenutzt werden kann. - Ich will die weltweit beste Lösung, weil ich einen Preis gewinnen will oder mein Ego dadurch genährt wird ;-) Du siehst also, deine Sicht macht nur bei ganz bestimmten Anforderungen auch Sinn. Du kennst sicherlich auch die Beiträge hier, die so beginnen: "Hab gerade Chip xy rumliegen und überlege, was ich jetzt damit machen kann."
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