Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ATTiny85 an einer einzelnen AAA Batterie 1 Jahr mindestens


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von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Gerald schrieb:
> Der Akku meines Smartphones hat eine Schutzschaltung.

Die muss er haben, wenn er durch den Endkunden wechselbar ist.  Ist
er das nicht (gerade bei Smartphones oder Tablets gibt's genügend mit
nicht ohne Werkzeug wechselbarem Akku, teils auch angelötet), dann
braucht er keine Schutzschaltung selbst zu haben.  Es genügt dann eine
ordentliche Ladeschaltung im Gerät.

Eine ordentliche Ladeschaltung für so einen Akku bekommt man mit einem
MAX1555 oder vergleichbaren IC nahezu idiotensicher aufgebaut.  Muss
man sich nur noch um die Schwelle für die Entladung kümmern, allerdings
ist bei einer einzelnen Zelle da vor allem die Gefahr, dass die Zelle
selbst bei Tiefentladung geschädigt wird, eine gefährliche Umpolung kann
ja nicht entstehen.

von Fritz F. (fritz_f)


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Hmm schrieb:
> Also ich habe einen PIC24F32KA304 an einer einzelnen AA-Batterie am
> laufen.
>
> Der betreibt ein passives LCD mit GPIOs, liest aus einem MCP9808 Werte
> aus und zeigt diese an. Der läuft auf 32kHz Systemtakt.
>
> Die Batterielaufzeit der Schaltung ist deutlich über 1 Jahr.
>
> Dazu wird folgender step-up-verwendet:
> http://www.microchip.com/wwwproducts/en/MCP1640
> Dieser erzeugt geregelte 3V3.

Das ist gut zu wissen. Allerdings scheint der Chip ziemlich teuer zu 
sein 2,85€ habe ich in meinen Unterlagen stehen (keine Ahnung mehr 
woher).

von Uwe D. (monkye)


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Was ich überhaupt nicht verstehe: Es soll eine Energieversorgung 
verwendet werden, die ökonomisch ist. Die billige Batterie-Beschaffung 
mit AAA-Zellen kapiere ich auch noch, aber die fehleranfälligen und 
teure Zusatzschalterei wegen 1,5V..... (stromsparend, zuverlässig, ....) 
mit komplexerer Schaltung mit mehr Bauteilen und damit mehr Aufwand im 
Layout. Und das nur um mit 1 Zelle auszukommen.
Dabei weiß jeder über den Zusammenhang von Spannung, Strom und damit dem 
Wirkungsgrad eines (jeden) Motors.

3V bedeutet, einfacher, billiger, schneller im Einsatz. Und das Gehäuse 
1x neu drucken kostet auch nix.

Es ist wohl eher ein sportlicher Wettkampf und nicht so der Anspruch, 
dass Ziel mit angemessenen Mitteln, einfach und nachhaltig zu 
erreichen...

Uwe

von Dieter F. (Gast)


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Fritz F. schrieb:
> Allerdings scheint der Chip ziemlich teuer zu
> sein 2,85€ habe ich in meinen Unterlagen stehen (keine Ahnung mehr
> woher).

Uiuiui für eine private (nicht kommerzielle) Lösung wirklich ein no-go 
- oder?

von Fritz F. (fritz_f)


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Seid Ihr jetzt mit den Lithium-Zelle langsam durch?

Die haben bestimmt ihre Berechtigung bei Anwendungen mit langer 
Laufzeit, wenig Verbrauch und ohne Peek Leistung. Eine CR2032 ist da 
ganz prima auch wegen der geringen Selbstentladung.

Beim Conrad wollen sie 9,99€ für eine 123 Zelle. Natürlich gibt es die 
bei ebay für 2€ aber die Verfügbarkeit für diese Lithium Zellen ist eben 
doch sehr gering.

Die AAA/LR03 gibt es bei jedem Supermarkt zu den Lebensmitteln dazu und 
das Argument schlägt alle.

In mein Gehäuse bekomme ich ganz knapp noch eine zweite AAA hinein. 
Allerdings muss ich dann die Anzeige etwas herausstehen lassen (Hoppla - 
hatte ich noch gar nicht erwähnt). Werde ich nur tun, wenn es mit der 
vorliegenden Schaltung nicht für 1 Jahr funktionieren sollte. Das geht 
ja mit dem Aufwärtsregler ohne Änderung.

von Fritz F. (fritz_f)


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Uwe D. schrieb:
> komplexerer Schaltung mit mehr Bauteilen und damit mehr Aufwand im
> Layout. Und das nur um mit 1 Zelle auszukommen.

Die ist gar nicht wirklich komplexer. Sicher, das Aufwärtsregler-Modul 
kostet etwas. Aber die "Stromsparschaltung" ist ja nur ein ATTiny13A für 
1€ und der braucht auch kaum zusätzliche Bauteile. Der Aufwärtsregler 
übernimmt ja auch noch das Abschalten der ganzen Komponenten, das 
bedeutet, das muss nicht je Komponente neu ausgelegt werden. Auch 
Softwaretechnisch ist es viel einfacher. Zu guter letzt kann diese 
Schaltung mit dem ATTiny13A und den paar Bauteilen auch immer wieder bei 
zukünftigen Sachen eingesetzt werden. Ich finde das angenehm. Es ist 
natürlich ein DIY Ansatz, das ist klar.

: Bearbeitet durch User
von Fritz F. (fritz_f)


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Keller Im schrieb:
> Reibung im Getriebe hat er nicht gedacht

Das Ding hat einen Tacho.

von Dieter F. (Gast)


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Fritz F. schrieb:
> Seid Ihr jetzt mit den Lithium-Zelle langsam durch?

Ja - komplett - viel Spass alen noch.

von Fritz F. (fritz_f)


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Ich fasse einmal die Setp-Up Regler zusammen:

Stromtuner schrieb:
> Entschuldigung:
> http://www.linear.com/product/LTC3429

Farnell 4,77€

Hmm (Gast):
>> Dazu wird folgender step-up-verwendet:
>> http://www.microchip.com/wwwproducts/en/MCP1640
>> Dieser erzeugt geregelte 3V3.

Farnell 0,58€
Mouser 0,585€

(war wohl doch nicht so teuer)

TPS62201 wie im Pololu

Farnell 0,963€
Mouser 1,31


Wo kauft Ihr eigentlich solche Sachen?
Ladengeschäfte kann man ja nach meinen Erfahrungen völlig abschreiben.

: Bearbeitet durch User
von Uwe D. (monkye)


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Ein sparsamer Stepup braucht eine hochwertige Induktivität, die kostet 
nicht nur Geld sondern auch Platz. Wenn die preiswerten IC auch so 
sparsam sind wie im Datenblatt angegeben, dann ist ja alles schick (der 
MCP1649 mit 19 Mikroampere Ruhestrom) - das stimmt halt meistens so 
nicht, dazu gibts viele Beiträge mit Messergebnissen.

Der TPS6220x braucht laut Datenblatt 2,5V Mindestspannung, oder habe ich 
etwas übersehen?

Es bleibt dabei: Du hast Verluste beim Wandeln und den Leistungsschalter 
brauchst Du auch. Warum also nicht 2x 1,5V um ökonomisch zu bleiben?

Doch das sportliche Ziel?

von Dieter F. (Gast)


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Uwe D. schrieb:
> Doch das sportliche Ziel?

Nein - das kommerzielle ...

von Fritz F. (fritz_f)


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Uwe D. schrieb:
> Es bleibt dabei: Du hast Verluste beim Wandeln und den Leistungsschalter
> brauchst Du auch. Warum also nicht 2x 1,5V um ökonomisch zu bleiben?
>

Eine zweite Zelle reinzunehmen ist mechanisch wirklich sehr eng. Es ist 
mit diesem Pololu Modul eben wirklich verlockend einfach und hat mit der 
Stromaufnahme und der Peak-Belastung genau die Anforderungen erfüllt.

Uwe D. schrieb:
> braucht eine hochwertige Induktivität

So ein Modul nachzubauen ist bestimmt nicht einfach. Ich habe Respekt 
vor der Bauteilauswahl die ein solches Modul benötigt. Der Rest der 
Schaltung ist eigentlich Low-Tech. Daher würde ich einfach diese Module 
kaufen.

Dieter F. schrieb:
> Uwe D. schrieb:
>> Doch das sportliche Ziel?
>
> Nein - das kommerzielle ...

Das würde ich mir nicht zutrauen. Ich brauche allerdings etwa schon 10 
Module nur für mich. Daher auch der Wunsch nach den billigen Batterien.

von Uwe D. (monkye)


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Dieter F. schrieb:
> Uwe D. schrieb:
>> Doch das sportliche Ziel?
>
> Nein - das kommerzielle ...

Häähhhh?

Dann mache ich erst recht etwas falsch in meiner Rübe. Kommerziell mit 
Gewinnabsicht?

Dann würde ich den Motortreiber weglassen, den Stepup auch und für den 
Motor max. einen mittelmäßigen MOSFET... und ich würde 2x AAA verwenden.

von Winfried M. (win)


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Fritz F. schrieb:
> Die AAA/LR03 gibt es bei jedem Supermarkt zu den Lebensmitteln dazu und
> das Argument schlägt alle.

Druckerpatronen bekommt man doch auch nicht in jedem Supermarkt und 
trotzdem kommen die Anwender zurecht. Mir erschließt sich diese 
Anforderung "Muss in jedem Supermarkt nachgekauft werden können." noch 
nicht so richtig.

CR123 kann man für 1,50 Euro in Stückzahlen kaufen und sich auch super 
auf Lager legen. Ablaufdatum bei aktuellen Zellen liegt so bei 2027. Und 
selbst nach 20 Jahren haben die vielleicht noch 70% ihrer 
Ursprungsladung. Ewig haltbar die Teile.

Wir leben in einer Zeit, wo die Leute sich jeden Kleinkram über Amazon 
bestellen. Wo ist das Problem?

von Fritz F. (fritz_f)


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Bernd K. schrieb:
> Ich habe jetzt mal (weitgehend) alles gelesen.
> Auf einen Vorschlag habe ich aber keine Reaktion gefunden:
>
> https://www.akkuteile.de/efest-imr-10440-350mah-3-7v/a-101103/
>
> Größe AAA, Gehäuse kann unverändert verwendet werden, Ideale
> Spannungslage, StepUp und sonstiges entfällt, Strom kann ordentlich
> geliefert werden.
>
> Ist aber wahrscheinlich zu einfach.

Entladeschlussspannung 2,75V

Keine 3.3V/5V, Motor bei 2,75V zu geringes Drehmoment. Durch fehlende 
Spannungen keine Standard-Komponenten lauffähig, wie Feuchtigkeitssensor 
etc. Mit einem Step-Up Regler wäre das eine gute Energiequelle.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Uwe D. schrieb:
> 3V bedeutet, einfacher, billiger, schneller im Einsatz. Und das Gehäuse
> 1x neu drucken kostet auch nix.

Ich kapiere es auch nicht. Ich lese den Thread von Anfang an mit und 
frage mich seitdem, warum der TE nicht einfach 2 oder 3 AAA Zellen 
nimmt, ohne das ganze Gedöns. Das läuft dann nochmal doppelt oder 
dreimal so lang, weil mehr Kapazität da ist, es gibt überhaupt keine 
Probleme mit Sleep, Powerdown oder was weiss ich und das Projekt würde 
schon längst die Mäuse füttern.

von Fritz F. (fritz_f)


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Winfried M. schrieb:
> CR123 kann man für 1,50 Euro in Stückzahlen kaufen und sich auch super
> auf Lager legen. Ablaufdatum bei aktuellen Zellen liegt so bei 2027. Und
> selbst nach 20 Jahren haben die vielleicht noch 70% ihrer
> Ursprungsladung. Ewig haltbar die Teile.

Im Prinzip eine gute Energiequelle für einen Step-Up Regler.

Für mich sind die ø17mm zu viel - ich habe 15mm zur Verfügung.

von Fritz F. (fritz_f)


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Matthias S. schrieb:
> Ich kapiere es auch nicht. Ich lese den Thread von Anfang an mit und
> frage mich seitdem, warum der TE nicht einfach 2 oder 3 AAA Zellen
> nimmt, ohne das ganze Gedöns. Das läuft dann nochmal doppelt oder
> dreimal so lang, weil mehr Kapazität da ist, es gibt überhaupt keine
> Probleme mit Sleep, Powerdown oder was weiss ich und das Projekt würde
> schon längst die Mäuse füttern.

Weil es gar nicht die Frage war. Zur Erinnerung:

»ATTiny85 an einer einzelnen AAA Batterie 1 Jahr mindestens«

In der Eröffnungsfrage habe ich dann nach einer MOSFET Schaltung 
gefragt.

Wahrscheinlich können die meisten Leute dazu auch keinen so richtigen 
Beitrag leisten und fragen dann nach der eigentlichen Aufgabe nach, um 
diese dann in Frage zu stellen oder einen komplett anderen Lösungsweg 
vorzuschlagen, den sie kennen. Das ist menschlich aber es war eben nicht 
die Frage.

: Bearbeitet durch User
von Keller Im (Gast)


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Das Ding wäre schon lange fertig , hättet ihr doch Alle so gedacht wie 
Fritz.
Schuld liegt bei Euch allein !
Warum versucht ihr immer den TE vom Thema abzulenken. Das ist doch nicht 
fair.

Entweder kommt jetzt die Lösung oder ihr werdet in die dunkle Ecke 
gestellt.
Gibt es genuegend Ecken fuer die Strolche hier ?

von Joachim B. (jar)


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Fritz F. schrieb:
> Weil es gar nicht die Frage war. Zur Erinnerung:
>
> »ATTiny85 an einer einzelnen AAA Batterie 1 Jahr mindestens«


hmmm, aber querdenken kann bessere Lösungen bringen.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/172526/SchaukelPlanung.jpg

Nach dem Motto "geht nicht gibts nicht" sage ich immer:
"versuch mal eine Drehtür zuknallen"

: Bearbeitet durch User
von Fritz F. (fritz_f)


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Keller Im schrieb:
> Entweder kommt jetzt die Lösung oder ihr werdet in die dunkle Ecke
> gestellt.

Die Lösung ist doch schon da. Siehe oben meine Skizze. Ich arbeite 
gerade an dem Prog für den ATTiny13A, der sich aus dem BIAS Anschluss 
ernährt.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Fritz F. schrieb:
> Entladeschlussspannung 2,75V
>
> Keine 3.3V/5V, Motor bei 2,75V zu geringes Drehmoment.

Ach.  Dann leg' die Entladeschlussspannung auf 3,0 V fest oder auf
3,2 V.  Die Energiedifferenz beträgt weniger als 10 %.

Solange du deine Alkali-Mangan-Zelle nicht wirklich bis runter auf
0,9 V entladen kannst, brauchst du über diese fehlenden 10 % bei LiIon
auch nicht diskutieren.

Aber zieh' doch einfach dein Konzept so durch, wie du dir das in den
Kopf gesetzt hast, wenn du das unbedingt machen willst.  Dann solltest
du eben nur nicht den Fehler begehen, andere Leute um Rat zu fragen,
wenn du ihn am Ende gar nicht annehmen magst.

von batman (Gast)


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Die Frage war ja auch nur, wie man einen MOSFET als Schalter verwendet.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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batman schrieb:
> Die Frage war ja auch nur, wie man einen MOSFET als Schalter verwendet.

Indem man ihm ausreichend Gatespannung gibt. ;-)

von Bernd K. (bmk)


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Fritz F. schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>>
>> Ist aber wahrscheinlich zu einfach.
>
> Entladeschlussspannung 2,75V
>
> Keine 3.3V/5V, Motor bei 2,75V zu geringes Drehmoment.

Ist zwar schon darauf geantwortet worden, aber ein paar 
Zusatzinformationen können nicht schaden.

1. Die 2,75V sollten tunlichst nicht erreicht werden; das ist nämlich 
die Entladeschlussspannung 'kurz vor den Tod'.

2. Bei sehr geringen Entladeströmen, etwa < 0,2C, hat eine LiIon Zelle 
bei ca. 3,3V weit über 95% der Energie abgegeben. Mehr saugen macht 
keine Sinn (siehe obere Kennlinie als Beispiel):

http://www.pedelecforum.de/forum/proxy.php?image=http%3A%2F%2Fdgroebe.free.fr%2Fus18650vtc4.jpg&hash=a8787e22b35fb74ed0d6c5d0bec6d438

Ich nehme aber durchaus zur Kenntnis, dass diese Lösung wegen 'is nich' 
unerwünscht ist.

von Joachim B. (jar)


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Jörg W. schrieb:
> batman schrieb:
>> Die Frage war ja auch nur, wie man einen MOSFET als Schalter verwendet.
>
> Indem man ihm ausreichend Gatespannung gibt. ;-)

und auch genügend Strom um die Umladezeit nicht zu lang zu machen und 
den FET so ad absurdum führt wegen der Umschaltverluste.

von Keller Im (Gast)


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Die Lösung ist doch schon da. Siehe oben meine Skizze.

Dann braucht auch nicht weiter diskutiert werden…
Der ''Kunde'' ist so schlau wie am Anfang  ;-)

DONE




!

von Stromtuner (Gast)


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Die Stepupperei kann doch der ATTiny gleich mit erledigen.
Zwei-Dreimal die Batterie in die Halterung gesteckt, reicht, um hier 
eine Kaskade umzuladen, die genug Spannung bereitstellt, aufdass der 
kleineAtmel erstmal los läuft. Den Rest erledigt der. Hat doch alles 
drinn.
Den Motor gleich als Step-Up "drossel". Da würd ich mir was ausspinnen.
Aber hey, man kann auch amazon plündern und popo(lu)-Module verbauen und 
sich dann wundern ;))
Muss der Motor in beiden Richtungen laufen, oder dient der nur als 
"Förderschnecke"?

Keine Angst: ich bau das nicht, waren nur kurze Gedanken vorm Mittag...

StromTuner

von Joachim B. (jar)


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Stromtuner schrieb:
> Die Stepupperei kann doch der ATTiny gleich mit erledigen.

ja so :)))
http://www.holger-klabunde.de/dcdc/picdcdc.htm
hatte ich mit AVR schon gemacht um negative Kontrastspannung am LCD zu 
generieren und per PWM einstellen zu können.

von Christian (Gast)


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Stromtuner schrieb:

[...]

> Den Motor gleich als Step-Up "drossel". Da würd ich mir was ausspinnen.
> Aber hey, man kann auch amazon plündern und popo(lu)-Module verbauen und
> sich dann wundern ;))


Hallo,

aber bräuchte man dann nicht ein Tastverhältnis von deutlich über 100%, 
wenn der Motor schon an 5V 100% benötigt, um das erforderliche 
Drehmoment zu erzeugen?

Grüße
Christian

von Chris F. (chfreund) Benutzerseite


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Jörg W. schrieb:
> batman schrieb:
>> Die Frage war ja auch nur, wie man einen MOSFET als Schalter verwendet.
>
> Indem man ihm ausreichend Gatespannung gibt. ;-)

Gut, dass das jetzt endlich mal geklärt wurde. :-P

von noreply@noreply.com (Gast)


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Wäre es jetzt frech, wenn ich nur noch rotzbillige Step-Up-Module vom 
Chinesen meines Vertrauens kaufen würde, und die Motoren nur über den 
Enable-Eingang zu und abschalte. ;-)

von Fritz F. (fritz_f)


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noreply@noreply.com schrieb:
> Wäre es jetzt frech, wenn ich nur noch rotzbillige Step-Up-Module vom
> Chinesen meines Vertrauens kaufen würde, und die Motoren nur über den
> Enable-Eingang zu und abschalte. ;-)

Eigentlich gibt es nur diese Single Cell zu USB Wandler beim Chinesen, 
die aus einer 1,5V Zelle angeblich genug Saft für einen USB-Anschluss 
bringen. Auf der Website eines Australiers habe ich dazu gelesen, dass 
die erst ab 1,7V korrekt funktionieren. Also nichts mit single cell und 
ob die überhaupt ein Enable haben ist fraglich.

von Keller Im (Gast)


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Einsicht ?

von Uwe D. (monkye)


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noreply@noreply.com schrieb:
> Wäre es jetzt frech, wenn ich nur noch rotzbillige Step-Up-Module vom
> Chinesen meines Vertrauens kaufen würde, und die Motoren nur über den
> Enable-Eingang zu und abschalte. ;-)

Die rotzbilligen Stepups fressen Strom und müsst en auch abgeschaltet 
werden.

@Fritz, die Frage mit dem MOSFET wurde bereits beantwortet. Mit 1,5V ist 
es ziemlich sinnlos, das weißt Du ja bereits - und deshalb Stepup.
Das es die Technik dazu gibt ist keine Frage, aber die Beschaffung und 
der Preis.

Ich bleibe bei meiner Behauptung, dass Du außer "geschafft" (was auch 
ein legitimes Ziel sein kann) nichts sparst, denn die Schaltung braucht 
mindestens den Platz einer AAA Zelle. (zzgl. Kosten)

NACHTRAG: Enable heißt nicht, dass der Ruhestrom ausreichend niedrig 
ist.

: Bearbeitet durch User
von noreply@noreply.com (Gast)


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Uwe D. schrieb:
> NACHTRAG: Enable heißt nicht, dass der Ruhestrom ausreichend niedrig
> ist.

Stimmen die Angaben im Datenblatt? Ich habe was im Bereich 1 uA gelesen, 
z.B. für den NCP1402. Nur habe ich hier keinen Lieferanten für komplette 
Boards. Für den Preis der Pololu-Boards helfe ich mir dann lieber 
anderweitig.

von Philipp K. (philipp_k59)


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Mir gefällt der Motor als "unbekannte" bei der Sache nicht, das vehalten 
vom Stepup dazu auch nicht..

Einen Attiny und andere Bauteile mit den 100% versprochenen Specs zu 
fahren ist was anderes und viel genauer zu berücksichtigen..


Ich glaube man testet so viel an der Schaltung rum das die letzendlich 
nie ein Jahr durchgehend laufen wird und es im Grunde vielleicht sogar 
egal ist ob die 6,8 oder über 12 Monate laufen würde.

Genug Anleitungen gibts für den Kram ohne Ende.. was hier noch soviel 
diskutiert werden muss..

EDIT: Wieso spinnen wir das jetzt nicht weiter mit einer Überwachung.. 
Ein Raspberry PI mit Camera der nur die letzte Bewegung so ca 3 Sekunden 
mit Uhrzeit als Video auf einer Homepage online stellt damit alle daran 
teilhaben können..

: Bearbeitet durch User
von Uwe D. (monkye)


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noreply@noreply.com schrieb:
>
> Für den Preis der Pololu-Boards helfe ich mir dann lieber
> anderweitig.

Für diverse Sensorprojekte hatte ich ähnliche Herausforderungen, 
versorgt wurde i.d.R. aus einer Solarzelle. Die "billigen" Stepups waren 
alle Stromfresser und trotz Abschaltung nicht wirklich sparsam. (0,1-0,5 
mA waren nicht selten)

Und mit dem Puffern per Elko/Goldcap braucht man Platz und muss häufiger 
aufwachen.

von batman (Gast)


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Dazu kommt der üble Wirkungsgrad des Stepup bei so kleinen Strömen. 
Würde mich wundern, wenn man da im Mittel irgendwie unter 20-30uA 
Batteriestrom kommt, nur um die Spannung zu halten.

von Philipp K. (philipp_k59)


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Mich würde mal interessieren ob eine AAA als Versuchsaufbau an dem 
besagten Motor 1200 mal 3 Sekunden schafft.. vielleicht 10 Sekunden 
ruhen lassen dazwischen..

Beitrag #4972181 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Fritz F. (fritz_f)


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Philipp K. schrieb:
> Mich würde mal interessieren ob eine AAA als Versuchsaufbau an dem
> besagten Motor 1200 mal 3 Sekunden schafft.. vielleicht 10 Sekunden
> ruhen lassen dazwischen.

Das wäre also genau 1h Laufzeit. Meine Strommessung an der Batterie mit 
dem NCP1402 als Wandler und besagtem Motor ergab 46,8mA. Das wären nach 
Adam Riese also 46,8 mAh. Eine gute Alkaline Batterie hat >1000mAh.

Die Energie reicht also locker aus.

Erinnert Euch einfach einmal an die guten Sony-Walkmans aus den 90ern. 
Die sind mit einer AA über 5 Stunden gelaufen. Das ist kein High-Tech 
(mehr).

Es gibt also nur das Leerlaufproblem mit dem Prozessor und das effektive 
Abschalten des Wandlers. Der NCP1402 ist dafür ungeeignet. Daher wollte 
ich auch zunächst mit einem separaten Mosfet das Problem lösen. Es ist 
nur so, dass der Mosfet eine Spannungsdifferenz von etwa 2V benötigt. 
Das bedeutet, es muss zum Schalten mehr Spannung verfügbar sein. Einige 
integrierte IC machen das mit einer internen Spannungspumpe oder wollen 
einen externen BIAS Eingang mit der höheren Spannung. Diesen Weg 
verfolge ich erst einmal nicht weiter.

Ich warte aktuell auf das Modul mit dem "Amazon Button Step-Up", also 
dem Texas Instruments TPS6120x mit Low-Aktivem Shutdown-Eingang. Das 
Prog für den ATTiny13A habe ich schon. Sobald dieser da ist, mache ich 
sofort eine Messung im Shutdown und gebe hier Bescheid.

Falls dieses Modul einen zu hohen Ruhestrom haben sollte, dann muss ich 
wohl doch noch einmal auf einen MOSFET-Schalter zurückgreifen und die 
Vorgehensweise wäre dann, einen ATTINY43U zu nehmen, der sich 3.3V 
selbst erzeugt und diese kann dann zum Schalten des Mosfets und des 
Boosters verwendet werden.

: Bearbeitet durch User
von Fritz F. (fritz_f)


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Philipp K. schrieb:
> Mir gefällt der Motor als "unbekannte" bei der Sache nicht, das vehalten
> vom Stepup dazu auch nicht..

Oben ist ein Link auf ebay mit dem Motor.

>
> Einen Attiny und andere Bauteile mit den 100% versprochenen Specs zu
> fahren ist was anderes und viel genauer zu berücksichtigen..
>
> Ich glaube man testet so viel an der Schaltung rum das die letzendlich
> nie ein Jahr durchgehend laufen wird und es im Grunde vielleicht sogar
> egal ist ob die 6,8 oder über 12 Monate laufen würde.
>
> Genug Anleitungen gibts für den Kram ohne Ende.. was hier noch soviel
> diskutiert werden muss..

Gibt's nicht für diesen Zweck. Attiny 1 Jahr Laufzeit an AAA mit Motor 
(rechts/links), der amortisiert 1h läuft. Wo?

von Joachim B. (jar)


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Joachim B. schrieb:
> Fritz F. schrieb:
>> AAA Zelle 1.5V 1200mAh direkt an
>>  Booster Pololou MCP1402 5V
>
> wenn das mal kein Trick ist um die Verkaufszahlen zu pushen
>
> ich habe eben mal 2 Stück bestellt und halte an meiner Idee fest:
> Beitrag "Re: ATTiny85 an einer einzelnen AAA Batterie 1 Jahr mindestens"

so meine Pololou sind gekommen, erster Aufbau auf dem Steckbrett mit 
einer "leeren" aus der Restekiste, 1,2V der Arduino, mit RTC und 
Nokia5110 Display arbeitet, muss noch ADC einproggen um die Restspannung 
der Batterie anzeigen und evtl. noch die 5V.

Dann den 20nA Abschaltmodus aufbauen aus dem Transistortester und sehen 
ob die RTC den einschaltet.

EDIT die "leere" ist wirklich fertig, schon auf 0,7V runter und der 
Wandler bringt nur noch 2,9V der AVR (bei 16MHz) mit Nokia 5110 arbeitet 
noch

: Bearbeitet durch User
von Fritz F. (fritz_f)


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Joachim B. schrieb:
> so meine Pololou sind gekommen,

Meine auch - allerdings die "Amazon Step-Ups". Bin beim Messen.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Allenfalls waer ein LTC3106 etwas. Der kann Stepup von 0.8 bis 5.1V bei 
nur 1.6uA Eigenverbrauch. Allerdings nur im TSSOP resp QFN Gehause.

Es gibt noch einiges unter dieses Reihe von Chips. Siehe Energy 
Harvesting. Da gibt's welche, die arbeiten bis 20mV hinunter. Mit einer 
Hilfsspannung allerdings.

von Fritz F. (fritz_f)


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Ich habe jetzt den Texas Instruments TPS61202 getestet.

Versuchsaufbau:

* Neue Alkali Batterie 1.5V (gemessen 1.6V)
* Pololu 5V Step-Up Spannungsregler U1V11F5 (mit TPS61202)
* Motortreiber Pololu DRV8838 Single Brushed DC Motor Driver Carrier
* Motor 3V (ja schon gut keine 5V)

Strommessung an 1,5V :

a) Kein Verbraucher angeschlossen ca. 0,5mA
b) Mit Motorregler aber Motor nicht angesteuert 8,3mA
c) Motor läuft frei 130mA (mit Messbereich 10A 0,080A)
f) Motor blockiert 1,2A
e) SHDW auf Masse mit kompletter Schaltung 18µA

Interessant ist, dass auf der 5V Seite maximal 80mA gezogen werden 
können. Dann bricht der gemessene Stromverbrauch auf 10mA ein. 
Währenddessen sind auf der 1.5V Leitung über 1A zu messen. Scheint 
irgendeine Schutzschaltung wirksam zu werden.


Die Ergebnisse des NCP1402 von neulich waren folgendermaßen:

a) Kein Verbraucher angeschlossen ca. 0,5mA
b) Mit Motorregler aber Motor nicht angesteuert 4,25mA
c) Motor läuft frei 46,8mA
f) Motor blockiert 0,33A (Messbereich 10A)
e) Enable - nicht getestet


Es ist schon erstaunlich, wie verschieden die Step-Up Regler reagieren.

Mir scheint, dass NCP1402 bei 1,5V einen wesentlich besseren 
Wirkungsgrad erzielt im Vergleich zum TPS61202. Mit dem TPS61202 bin ich 
gerade noch im annehmbaren Bereich aber viel Puffer für einen 1 Jahr 
langen Betrieb bleibt kaum.

Als nächstes werde ich die Enable Leitung vom NCP auf der Pololu Platine 
herauspfriemeln und mal testen, was er im Shutdown verbraucht.

: Bearbeitet durch User
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Fritz F. schrieb:
> Mir scheint, dass NCP1402 bei 1,5V einen wesentlich besseren
> Wirkungsgrad erzielt im Vergleich zum TPS61202.

Das ist im Großen und Ganzen mehr eine Frage der Gestaltung der
Speicherinduktivität im Zusammenspiel mit den restlichen Komponenten
sowie der Schaltfrequenz denn eine Frage des ICs.

Weite Lastbereiche (wie du es möchtest) sind dabei halt besonders
schwierig zu handhaben.

Da du ja keine eigenen Schaltungen entwerfen und bauen, sondern nur
fertige Boards zusammenstöpseln willst, hast du hier bei weitem nicht
den Entscheidungsspielraum, den dir die ICs bieten könnten.

: Bearbeitet durch Moderator
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Fritz F. schrieb:
> Philipp K. schrieb:
>> Mich würde mal interessieren ob eine AAA als Versuchsaufbau an dem
>> besagten Motor 1200 mal 3 Sekunden schafft.. vielleicht 10 Sekunden
>> ruhen lassen dazwischen.
>
> Das wäre also genau 1h Laufzeit. Meine Strommessung an der Batterie mit
> dem NCP1402 als Wandler und besagtem Motor ergab 46,8mA. Das wären nach
> Adam Riese also 46,8 mAh. Eine gute Alkaline Batterie hat >1000mAh.
>
> Die Energie reicht also locker aus.

Er meint, du sollst das nicht nur überschlägig rechnen, sondern auch mal 
messen. Denn bei entladener Batterie sinkt nicht nur die Quellenspannung 
(was dann einen höheren Strom aus der Batterie ergibt) sondern auch der 
Innenwiderstand der Batterie steigt. Evtl. so weit, daß der Wandler 
unter Last nicht mehr anläuft.

Die Frage ist nicht: "ist das innerhalb der Nennkapazität der Batterie", 
sondern "kannst du diese Kapazität auch tatsächlich entnehmen"?

von Fritz F. (fritz_f)


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Fritz F. schrieb:
> Als nächstes werde ich die Enable Leitung vom NCP1402 auf der Pololu Platine
> herauspfriemeln und mal testen, was er im Shutdown verbraucht.

Der Enable Eingang ist nun open Circuit ;-) (Beinchen abgebrochen) Das 
Modul liefert aber immer noch 5V.

Das Pololu Board-Design macht es unmöglich, die Leiterbahn zum Enable 
Anschluss des NCP1402 zu unterbrechen. Also kann ich das nicht testen.

von Fritz F. (fritz_f)


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Axel S. schrieb:
> Er meint, du sollst das nicht nur überschlägig rechnen, sondern auch mal
> messen. Denn bei entladener Batterie sinkt nicht nur die Quellenspannung
> (was dann einen höheren Strom aus der Batterie ergibt) sondern auch der
> Innenwiderstand der Batterie steigt. Evtl. so weit, daß der Wandler
> unter Last nicht mehr anläuft.
>
> Die Frage ist nicht: "ist das innerhalb der Nennkapazität der Batterie",
> sondern "kannst du diese Kapazität auch tatsächlich entnehmen"?

Okay ich opfere 1h Lebenszeit eines Motors und hänge den an die 
Schaltung mit der neuen Batterie. Normalerweise ist das für den Brushed 
nicht so angenehm aber egal jetzt. Ich melde mich in 1h wieder. 
Gestartet JETZT

* Neue Alkali Batterie 1.5V (gemessen 1.6V)
* Pololu 5V Step-Up Spannungsregler U1V11F5 (mit TPS61202)
* Motortreiber Pololu DRV8838 Single Brushed DC Motor Driver Carrier
* Motor 3V von ebay siehe oben (ja schon gut keine 5V)

: Bearbeitet durch User
von Fritz F. (fritz_f)


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Fritz F. schrieb:
> Ich melde mich in 1h wieder.

Der Motor ist nun eine Stunde gelaufen und springt auch wieder an, wenn 
die Schaltung wieder mit Strom versorgt wird.

Die Spannung der Batterie ist auf 1,33V gesunken. Der Stromverbrauch an 
der Batterie ist von 80mA auf 105mA gestiegen (beides im 10A Bereich 
gemessen).

Kein Problem also.

Ich muss übrigens den Strom an 1.5V mit dem 10A Bereich messen, da beim 
200mA Bereich der Innenwiderstand des Multimeters zu hoch ist, so dass 
die Schaltung nicht mehr anspringt, auch nicht bei 1,5V.

: Bearbeitet durch User
von Philipp K. (philipp_k59)


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Fritz F. schrieb:
> Kein Problem also.

Mitm 3V Motor sieht das ganze ja auch anders aus..das hatte ich in dem 
ganzen getexte hier wohl überlesen. mir ging es eher um die ganze 
Anlaufgeschichte, Stromspitze Anlauf VS unterer Zellenspannung Pipapo..

Das man den bei NENNstrom/Nennkapazität 1 Stunde laufen lassen kann weiß 
ich bereits aus der Grundschule..

Fritz F. schrieb:
> Gibt's nicht für diesen Zweck. Attiny 1 Jahr Laufzeit an AAA mit Motor
> (rechts/links), der amortisiert 1h läuft. Wo?

Erstmal gibts ATTiny on a coincell/AA hundertfach, was Dir schonmal die 
hälfte abgenommen hätte.

Den rest hast Du ja schon 5 mal vorgerechnet.

von Fritz F. (fritz_f)


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Philipp K. schrieb:
> Erstmal gibts ATTiny on a coincell/AA hundertfach, was Dir schonmal die
> hälfte abgenommen hätte.

Das ist einfach nur gequatsche. Such' doch einmal mit Deinen 
Suchkriterien.

von Philipp K. (philipp_k59)


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Fritz F. schrieb:
> Das ist einfach nur gequatsche. Such' doch einmal mit Deinen
> Suchkriterien.

Ich hab das Thema schon durch und viel gefunden.. wird schon alles 
klappen, aber den Motor nur auf Nennstrom zu berechnen sehe ich halt 
kritisch..

Dann bist Du wohl der erste mit dieser Sagen umwobenen Idee, herzlichen 
Glückwunsch!

von Conny G. (conny_g)


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Vielleicht ist der Whispernode was für Dich oder zumindest 
Bauteile/Konzept davon:

https://bitbucket.org/talk2/whisper-node-avr#markdown-header-board-power-consumption

Sie meinen ab 4uA im Sleep bei 3V oder 8uA bei 0.9V.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Fritz F. schrieb:
> Der Enable Eingang ist nun open Circuit ;-) (Beinchen abgebrochen) Das
> Modul liefert aber immer noch 5V.

Ist der Pin ggf. intern beschaltet, aka PullUP?
Wenn Ja und das Bord nicht dafür gedacht ist, den Wandler abzuschalten, 
wird das Lötauge/Pad wohl nur blind sein oder auf das eh anliegende 
Potential gezogen.
Wenn Du an der Bruchstelle 'was Anderes' drauf gibst?

MfG

von Old P. (Gast)


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Ich vermute, Fritzchen würde auch erst einen Karton falten und dann 
einen Hersteller suchen, der einen dazu passenden Konzertflügel baut.

Der Gaul wurde komplett von hinten (eher sogar unten) aufgezäumt.

Old-Papa

von Joachim B. (jar)


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Old P. schrieb:
> Der Gaul wurde komplett von hinten (eher sogar unten) aufgezäumt.
>
> Old-Papa

ja so ist das, aber trotzdem kann man schauen was möglich ist, mich 
reizt das, zumal ich das Argument AA oder AAA Zelle leicht in jedem 
Supermarkt kaufen zieht, eher als LiIo laden.
OK mit 2 bis 3 Zellen müsste man nicht mal Klimmzüge machen.

von Fritz F. (fritz_f)


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Conny G. schrieb:
> Vielleicht ist der Whispernode was für Dich oder zumindest
> Bauteile/Konzept davon:
>
> 
https://bitbucket.org/talk2/whisper-node-avr#markdown-header-board-power-consumption
>
> Sie meinen ab 4uA im Sleep bei 3V oder 8uA bei 0.9V.

Ja, hatte ich mir angeschaut. Der hat irgendwo auch den Schaltplan 
hochgeladen. Seite 3 fehlt. Er wurde auch schon darauf angesprochen in 
einem Thread. Die Seite 3 enthält wohl was? Richtig - die 
Stromversorgung.

von Fritz F. (fritz_f)


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Joachim B. schrieb:
> Old P. schrieb:
>> Der Gaul wurde komplett von hinten (eher sogar unten) aufgezäumt.
>>
>> Old-Papa

Ich würde einmal gerne wissen, wo bei Eurem Gaul vorne ist.

Bei meinem Gaul erkenne ich wo vorne ist an den Außenmaßen des
Gehäuses, dem zu erfüllenden Zweck und der erforderlichen
Stromversorgung, für die der Anwender sorgen muss.

Bei Euch ist wohl dort vorne, wo Ihr gerade steht.

Ironie off.

von Fritz F. (fritz_f)


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Patrick J. schrieb:
> Wenn Du an der Bruchstelle 'was Anderes' drauf gibst?

Die Bruchstelle ist taub. Morgen werde ich einmal mit dem Messer 
versuchen etwas freizukratzen.

von S. R. (svenska)


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Joachim B. schrieb:
> OK mit 2 bis 3 Zellen müsste man nicht mal Klimmzüge machen.

Eben genau das.

von Fritz F. (fritz_f)


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Joachim B. schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> Fritz F. schrieb:
>>> AAA Zelle 1.5V 1200mAh direkt an
>>>  Booster Pololou MCP1402 5V
>
> so meine Pololou sind gekommen, erster Aufbau auf dem Steckbrett mit
> einer "leeren" aus der Restekiste, 1,2V der Arduino, mit RTC und
> Nokia5110 Display arbeitet, muss noch ADC einproggen um die Restspannung
> der Batterie anzeigen und evtl. noch die 5V.
>
> Dann den 20nA Abschaltmodus aufbauen aus dem Transistortester und sehen
> ob die RTC den einschaltet.

Mich würde jetzt das Ergebnis interessieren. Denn der MCP1402 auf dem 
Pololu Board ist für meinen Anwendungsfall einfach besser eingestellt. 
Im Schaltplan für den Transistortester - welche Transistoren willst Du 
zum Schalten verwenden?

von Winfried M. (win)


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Das Teil heißt NCP1402, nicht MCP1402. Das führt schnell zu 
Verwechselung, weil es von Microchip auch einen MCP1402 gibt, der völlig 
andere Specs hat.

von Uwe D. (monkye)


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Also der hohe Strom ist vielleicht ein Problem für die Spule. Ist sie 
für den Strom ausgelegt oder geht das Teil schon in Sättigung?

von Conny G. (conny_g)


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Fritz F. schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Vielleicht ist der Whispernode was für Dich oder zumindest
>> Bauteile/Konzept davon:
>>
>>
> 
https://bitbucket.org/talk2/whisper-node-avr#markdown-header-board-power-consumption
>>
>> Sie meinen ab 4uA im Sleep bei 3V oder 8uA bei 0.9V.
>
> Ja, hatte ich mir angeschaut. Der hat irgendwo auch den Schaltplan
> hochgeladen. Seite 3 fehlt. Er wurde auch schon darauf angesprochen in
> einem Thread. Die Seite 3 enthält wohl was? Richtig - die
> Stromversorgung.

Ich habe das Teil da, wenn Du ein gutes Foto von der Stromversorgung 
brauchst oder so... :-)

von Fritz F. (fritz_f)


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Ach Dave hat auch schon nach einem DC-DC Konverter geschaut:

https://www.youtube.com/watch?v=-V_p1GBH4pk

>160.000 Views

Lol - und einer der ersten Antworten:

Realistically you would need to alter your plans and use 2 cells. ...

: Bearbeitet durch User
von Dieter F. (Gast)


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Fritz F. schrieb:
> Ein Bild des Gehäuses habe ich angehängt (Rückseite). Es ist ein
> 3D-Druck. Die Module, der Motor und die Batterie passen da prima rein.
> Batteriehalter ist ebenfalls gedruckt und mit handelsüblichen Federn
> bestückt. Bis auf das Stromspar-Tehma funktioniert das alles.

Fritz F. schrieb:
> Bei meinem Gaul erkenne ich wo vorne ist an den Außenmaßen des
> Gehäuses, ...

Na, die Außenmaße des Gehäuses hast Du ja wohl selbst festgelegt - oder?

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Dieter F. schrieb:
> Fritz F. schrieb:
>> Bei meinem Gaul erkenne ich wo vorne ist an den Außenmaßen des
>> Gehäuses, ...
>
> Na, die Außenmaße des Gehäuses hast Du ja wohl selbst festgelegt - oder?

Das erinnert mich irgendwie an die Sache mit Mathematikern, die in der 
Wüste Löwen fangen....


Möglichkeiten, einen Löwen in der Wüste zu fangen:

Mathematische Methoden

Die einfachste Methode

Wir bauen an beliebiger Stelle außerhalb der Wüste einen Zaun um uns 
herum und definieren uns als außerhalb dieses Zaunes. Da sich der Löwe 
auf der anderen Seite des Zaunes befindet, muss er sich folglich 
innerhalb des Zaunes befinden. Einen eingezäunten Löwen zu fangen kann 
als hochgradig trivial betrachtet werden.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Fritz F. schrieb:
> Ich würde einmal gerne wissen, wo bei Eurem Gaul vorne ist.

Da, wo man die Ergebnisse der vorangegangenen Machbarkeitsstudie
analysiert.  Darauf aufbauend kann man dann festlegen, wie das
Gerät endgültig aufzubauen ist.

Nun kannst du natürlich dein komplettes bisheriges Projekt auch als
Machbarkeitsstudie auffassen, aber dann hätte das Ergebnis lauten
müssen „schwierig bis gar nicht in dieser Form zu realisieren“, und
statt schon ein fertiges Gehäuse zu drucken, hätte man eine veränderte
Studie gestartet, von der man sich eine bessere Realisierbarkeit
versprechen kann.

Dass die von dir gewünschte Problematik ins vorgesehene Gehäusevolumen
passt, daran besteht eigentlich kein Zweifel.  Die Verrenkungen machst
du doch nur durch ein stures Festhalten an genau 1 x LR03 als
Energiequelle.

Klar kann man das als puren Sport betreiben, aber zuerst das Gehäuse
zu bauen (noch dazu mit dem 3D-Drucker, bei dem man ja sehr viel
Gestaltungsfreiheit fürs konkrete Gehäuse hat und gar nicht von
vornherein zwanghaft festgelegt sein muss) und danach dann die
Schaltung zu entwerfen, die noch dazu neben der Wahl der Energiequelle
weitere starre Restriktionen hat (muss alles aus billigsten
Fertigmodulen gebaut werden), kann man eigentlich nur als „von hinten
aufgezäumt“ ansehen.

von Keller Im (Gast)


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Klar, zuerst das Dach … dann das Fundament !

von Winfried M. (win)


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Genau: Das Auto ist bereits fertig designt, jetzt müssen wir nur noch 
schauen, wie wir den ollen Motor da rein bekommen. Und Sitze müssen da 
auch noch rein? Reicht ein Sitz?

Wenn man heute versucht, bei Opel oder Ford Scheinwerferlampen zu 
wechseln und dabei das halbe Auto demontieren muss, kommt es mir 
tatsächlich so vor, dass die das Pferd von hinten aufzäumen: Zuerst das 
Design und dann müssen die Techniker schauen, wie man da irgendwie noch 
Glühlampen gewechselt bekommt.

von Fritz F. (fritz_f)


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Jörg W. schrieb:
> Nun kannst du natürlich dein komplettes bisheriges Projekt auch als
> Machbarkeitsstudie auffassen, aber dann hätte das Ergebnis lauten
> müssen „schwierig bis gar nicht in dieser Form zu realisieren“, und
> statt schon ein fertiges Gehäuse zu drucken, hätte man eine veränderte
> Studie gestartet, von der man sich eine bessere Realisierbarkeit
> versprechen kann.

Das ist doch offensichtlich völlig simpel und bereits gelöst.

* Batterie 1.5V AAA/LR03
* Pololu 5V Step-Up Spannungsregler U1V11F5 (mit TPS61202)
* Motortreiber Pololu DRV8838 Single Brushed DC Motor Driver Carrier
* Motor 3V
* ATTiny13A als Power-Managment über Diode und RC-Glied am Step-Up 
Regler Nach Freigabe des Hauptprozessor geht er mit Timer für eine 
definierte Zeit schlafen (5µA max) und legt vorher noch den Step-up lahm 
(18µA).
* ATMEGA328 als Hauptprozessor der den Job erledigt (130mA) und dem 
ATTiny13
  über einen Port signalisiert, dass er fertig ist.

Der Motor lief bereits 1h (1200*3s) mit 130mA + 20mA (ATTiny+ATMEGA) = 
150mAh und benötigt für ein Jahr Schlafzeit (18µA+5µA)*24*365 = 200mAh 
also zusammen 350mAh. Eine AAA hat weit mehr Kapazität. Es gibt welche 
mit größer als 1000mAh. Das Problem ist also mehr als gelöst.

Jetzt kann man noch überlegen, ob der ATTiny13a alles machen soll 
(benötigt Pegelwandler), ob der ATTiny13A vielleicht eine eigene 
Stromversorgung bekommt, ob ein anderer Step-Up eingesetzt werden soll 
mit einem externen Mosfet oder oder order.

Ich habe jedenfalls meine Lösung. Ob es gefällt oder nicht.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Fritz F. schrieb:
> Das ist doch offensichtlich völlig simpel

Für eine beliebig dehnbare Definition von „simpel“. :-))

von S. R. (svenska)


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Mir tun ja die Kleintiere Leid, wenn das System dann doch versagt, weil 
bescheuert entworfen... aber nun gut.

von Fritz F. (fritz_f)


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Jörg W. schrieb:
> Für eine beliebig dehnbare Definition von „simpel“. :-))

Wäre den wirklich eine 2-Zellen Lösung oder Lithium einfacher? Glaube 
ich nicht. Die 2-Zellen Lösung hätte auch einige Nachteile:

* Keine 5V bzw. 3.3V für Standard-Komponenten vorhanden
* Motorspannung nicht ausreichend - Lösung?
* Zusätzlicher Mosfet o.ä. erforderlich für Motor und weitere 
Komponenten
* Sparproblematik zieht sich durch alle Libraries ohne Entkoppelung

von Gerald M. (gerald_m17)


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Na, der Aufbau wäre dann:
Batterien direkt an Mikrocontroller
Mikrocontroller schaltet bei Bedarf Stepup für Motor ein, wo entweder 
der Motor direkt oder über H-Brücken Treiber angeschlossen ist. Fertig 
ist der Lachs.
Hält natürlich auch mehr als doppelt so lange, da für das Schlafen nur 
5uA benötigt werden.

Wofür der zweite mikrocontroller in deinem jetzigen Aufbau?

von Fritz F. (fritz_f)


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S. R. schrieb:
> Mir tun ja die Kleintiere Leid, wenn das System dann doch versagt, weil
> bescheuert entworfen... aber nun gut.

Es handelt sich um Nahrungsmittelergänzung - keine Sorge.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Fritz F. schrieb:

> Wäre den wirklich eine 2-Zellen Lösung oder Lithium einfacher?

Selbstverständlich.

> Glaube
> ich nicht.

Glaubensfragen überlasse ich lieber Religionsgemeinschaften. ;-)

> * Keine 5V bzw. 3.3V für Standard-Komponenten vorhanden

Wer braucht denn so strikte Nennspannungen?  Hast du noch irgendwo
SN7400 verbaut?  CMOS zeichnet sich ja gerade durch einen weiten
Eingangsspannungsbereich aus.  Ein AVR läuft von 1,8 bis 5,5 V,
wenn man das so haben möchte.

> * Motorspannung nicht ausreichend - Lösung?

Bei der LiIon-Zelle gar kein Problem (bleiben eben 10 % nicht
nutzbare Restkapazität, das würde deren Lebensdauer sogar
verbessern), bei Alkali-Mangan sollten es die erwähnten 3 x LR44
auch problemlos tun.  Je nach Platz gäbe es auch größere Zellen
mit mehr Kapazität, aber LR44 sind wie LR03 so ziemlich an jeder
Straßenecke zu bekommen.

> * Zusätzlicher Mosfet o.ä. erforderlich für Motor und weitere
> Komponenten

Wieso „zusätzlich“?  Wenn du ihn mit dem Stepup nicht brauchst,
warum sollte man ihn dort dann plötzlich brauchen?

> * Sparproblematik zieht sich durch alle Libraries ohne Entkoppelung

Häh?! (sorry, aber das klingt nach Buzzword, nicht nach technischer
Argumentation)

Du kannst dir ja deine Welt zurechtzerren, wie du es gern haben
möchtest, aber wenn dir auf der Autobahn alle Leute entgegenkommen,
dann solltest du dich irgendwann fragen, ob das wirklich alles
Falschfahrer sind.

Wie gesagt, es ist völlig OK, wenn du dein Konzept aus sportlichem
Ehrgeiz nun unbedingt so zu Ende bringen willst, aber du solltest
aufhören, alle diejenigen, die dir etwas anderes raten (du hast ja
um Rat gefragt) gedanklich für blöd und unfähig zu halten.  Es könnte
gut sein, dass unter denjenigen einige Leute dabei sind, die bereits
erfolgreich energiesparende Gerätedesigns durchgezogen haben und
daher ein bisschen Erfahrung mit einbringen.

von Fritz F. (fritz_f)


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Jörg W. schrieb:
> Wie gesagt, es ist völlig OK, wenn du dein Konzept aus sportlichem
> Ehrgeiz nun unbedingt so zu Ende bringen willst, aber du solltest
> aufhören, alle diejenigen, die dir etwas anderes raten (du hast ja
> um Rat gefragt) gedanklich für blöd und unfähig zu halten.

Genau diese Haltung, jemanden für blöd oder unfähig zu halten, kommt 
doch genau zum Tragen, wenn dem Fragesteller ständig eine misslungener 
Ansatz unterstellt wird. Viel schlimmer wird es noch, wenn dem 
Fragesteller einer verfehlte Kommunikation angelastet wird, so wie du es 
jetzt tust. Das ist reine Selbsterhöhung und nichts weiter.

Was mich betrifft, respektiere ich jedenfalls alle Beiträge und halte 
niemanden für blöd oder unfähig.

Edit: Ach das war der Moderator, um so schlimmer für dieses Forum.

: Bearbeitet durch User
von Bernd K. (bmk)


Angehängte Dateien:

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Der Gedanke 'Langzeitbetrieb 1 Jahr mindestens' brachte mich auf 
folgende Idee, vorausgesetzt, die Gehäusegröße ist nicht entscheidend:

http://www.akkushop.de/de/er34615-lithium-batterie-d-mono-36-volt-19000mah/

Diese Zelle erlaubt eine Dauerstromentnahme:
2mA für 1 Jahr
1mA für 2 Jahre
0,5mA für 5 Jahre
0,2mA für 10 Jahre

Damit relativiert sich imho der Anschaffungspreis.

Was aber besonders beeindruckend ist:
Die Konstanz der Spannung 3,6V über den Entladezeitraum (siehe Bild).

Mit Alkalizellen müsste man schon 4 Stck einsetzen, um zum Entladeende 
noch 3,6V zur Verfügung zu haben (4 x 0,9V)

von S. R. (svenska)


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Fritz F. schrieb:
> Wäre den wirklich eine 2-Zellen Lösung oder Lithium einfacher?

Ja.

> * Keine 5V bzw. 3.3V für Standard-Komponenten vorhanden

Zwei AAA-Zellen (1.8V .. 3V) dauerhaft an den Mikrocontroller.
Der schaltet dann je nach Bedarf den Stepup zu oder ab, und schläft 
sonst.

> * Motorspannung nicht ausreichend - Lösung?

Stepup, wie bisher auch. Keine Änderung.
Kannst du im Zweifelsfall sogar per PWM aus dem Controller erzeugen.

> * Zusätzlicher Mosfet o.ä. erforderlich
> für Motor und weitere Komponenten

Du brauchst genau den gleichen Stepup, wie du ihn auch jetzt brauchst.
Und nichts weiter. Alternativ kannst du den auch diskret aufbauen.

> * Sparproblematik zieht sich durch alle Libraries ohne Entkoppelung

Quatschkopp.

Fritz F. schrieb:
> Genau diese Haltung, jemanden für blöd oder unfähig zu halten, kommt
> doch genau zum Tragen, wenn dem Fragesteller ständig eine misslungener
> Ansatz unterstellt wird.

Es könnte vielleicht sogar daran liegen,
dass der Ansatz schlicht misslungen ist.

Nicht alle Hinweise sind bösartig. Manche sind einfach nur wahr.

: Bearbeitet durch User
von batman (Gast)


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S. R. schrieb:
>> * Zusätzlicher Mosfet o.ä. erforderlich
>> für Motor und weitere Komponenten
>
> Du brauchst genau den gleichen Stepup, wie du ihn auch jetzt brauchst.
> Und nichts weiter. Alternativ kannst du den auch diskret aufbauen.

Aber in dem Fall würd ich auch sagen, daß ein DC-Motor über D und L des 
Stepup permanent Strom durchzieht. Wahrscheinlich nicht viel aber 
zuviel.

von batman (Gast)


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Also ein BC337 zwischen Motor und Masse könnte Sinn machen. Naja Sinn im 
Unsinn sozusagen. :)

von Uwe D. (monkye)


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Der Motor ist schon ein Thema für sich, das ist wahr. Meine ältesten 
Mikro-Helikopter verwenden am Heck auch immer einen Bürstenmotor an 
einer Lipo Zelle. Abgeschaltet wird bei knapp 3V, was man denn schon 
deutlich merkt. Aber: für den Anlauf genügt ein kleiner Puffer in Form 
eines Kondensators, so dass der max. Strom nur ganz kurz fließt und 
nicht komplett vom Akku getragen werden muss.

Inzwischen bin ich fast geneigt eine Variante mit 2x AAA zu bauen. Nicht 
um Recht zu haben, sondern als "sportliches Ziel".

Die Kostenbilanz würde mich trotzdem interessieren, so nach 1-3 Jahren. 
Die Frage bleibt, ob die Teile ca. 10 Jahre leben um die zusätzlichen 
Kosten zu erlösen.

von Bastler (Gast)


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Ach Mensch, streitet euch doch nicht.  Funktionieren werden beide - die 
jetzt vom OP bevorzugte 1-Zellen-Lösung und die von vielen anderen als 
besser bewertete 2-Zellen-oder-Lithium-Variante.

Die Frage welche der beiden Lösungen "besser" ist, ist doch total 
subjektiv. Der OP wird eine Variante bevorzugen wo er seine bisherige 
Test-Hardware weiter verwenden kann, weil er die schon kennt. Ein 
Hardcore-Entwickler wird die Hardware bis auf den letzten Cent 
optimieren. Das sind einfach verschiedene Ansätze.

Was die Energie-Effizienz (Betriebskosten) und die Herstellungskosten 
angeht ist die jetzige Lösung wohl nicht perfekt - dafür ist der 
Entwicklungsaufwand bis es funktioniert wie der OP es braucht nicht mehr 
hoch. Jetzt neu anzusetzen und es besser zu machen wäre viel mehr 
Aufwand für ihn. Das kann man schon auch mit bedenken...

Trotzdem sei jedem seine Meinung gegönnt und ich würde auch die variante 
die ich vorgeschlagen hatte bevorzugen - wo der µC direkt mit der 
Batteriespannung betrieben werden kann und den Stepup bei bedarf 
zuschaltet. Ich hab aber auch noch kein fast fertiges Muster vor mir zu 
liegen!

Im Zweiffel könnte man sich doch immer auch mal fragen warum denn der 
Gegenüber auf seiner Meinung beharrt. Muss ja nicht immer an der 
mentalen Kapazität liegen, gell? Was ich schade finde ist, dass das hier 
dann zu oft in Schuldzuweisungen endet - und da darf sich der OP jetzt 
an die eigene Nase fassen, denn eine Bemerkung zum Zustand des Forums 
weil hier jemand der Mod ist seine Meinung nicht teilt ist wirklich 
nicht hilfreich.

Gerade wenn man Gegenwind bekommt sachlich zu bleiben und nicht auf die 
subjektive Ebene abzurutschen kann man eigentlich nur allen Beteiligten 
immer wieder raten. Es zeugt von Dikussionskultur wenn man die Argumente 
und nicht den Argumentierenden thematisiert.

Ja, ich weiss... im Prinzip hab ich mich gerade selber nicht dran 
gehalten. Mea culpa - und tschüss...

von Keller Im (Gast)


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…ist doch ein Bastlerforum hier !
Jeder ist in seine eigene Idee verliebt
und Liebe macht bekanntlich… BLIND ;-)

Liebt Euch wie die (Oster)hasen und machet Häschen

Amen

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Fritz F. schrieb:
> Jörg W. schrieb:
>> Nun kannst du natürlich dein komplettes bisheriges Projekt auch als
>> Machbarkeitsstudie auffassen, aber dann hätte das Ergebnis lauten
>> müssen „schwierig bis gar nicht in dieser Form zu realisieren“, und
>> statt schon ein fertiges Gehäuse zu drucken, hätte man eine veränderte
>> Studie gestartet, von der man sich eine bessere Realisierbarkeit
>> versprechen kann.
>
> Das ist doch offensichtlich völlig simpel und bereits gelöst.

(schnipp)

Immer die gleiche Leier. Wenn es gelöst ist, was machst du dann noch 
hier? Warum sind dann immer noch Fragen? Warum bist du überhaupt erst 
hierher gekommen?

Gelöst ist es, wenn der erste Prototyp den Regelbetrieb überstanden hat. 
So weit bist du noch lange nicht.

Was ich übrigens gerade erst sehe: dein Motor ist ein hundsgewöhnlicher 
DC-Motor mit Kommutator. Wofür brauchst du da überhaupt den DRV8838? Muß 
der Motor in beiden Richtungen drehen können?

Würde nicht eigentlich ein simpler LL-MOSFET reichen, um den Motor 
einzuschalten? Und was macht eigentlich der ATMega328? Wenn es nur darum 
geht, den Motor für eine bestimmte Zeit einzuschalten - das kann der 
ATTiny13 doch gleich selber machen.

von Old P. (Gast)


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Fritz F. schrieb:
>
> Das ist doch offensichtlich völlig simpel und bereits gelöst.

Für "simpel" ist das aber ein sehr langer Faden mit Fragestellungen, 
Lösungsmöglichkeiten, Tipps usw. geworden.

So hat wohl jeder eine andere Vorstellung von "simpel". IKEA z.B.

> Ich habe jedenfalls meine Lösung. Ob es gefällt oder nicht.

Und wonach hattest Du hier nochmal gefragt?
Lass mich nachdenken... Ja, nach Lösungen!

Old-Papa

von Keller Im (Gast)


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Axel hat DIE ''simple'' Loesung : wozu ein Pololu wenn ein LL Fet genügt 
?

Auf Hochdeutsch: simpel
Auf Schwäbisch: Sempl ;-)warom sparscht du net? .Der Pololu koschted 
zviiel!

von Conny G. (conny_g)


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Irgendwie schade, dass die vorgeschlagenen Lösungen nicht in ein Wiki 
gehen. Ich hab demnächst auch Bedarf an energiesparenden 
Sensorschaltungen, aber diesen ganzen Thread durchzunudeln ist echt 
aufwändig.
Das wäre doch mal was, wenn jeder der was vorschlägt einen Wikiartikel 
oder ein Kapitel schreibt :-)
Im Prinzip wurde sicher fast alles erwähnt, was man hier als Ansatz 
nehmen könnte.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Conny G. schrieb:
> Irgendwie schade, dass die vorgeschlagenen Lösungen nicht in ein Wiki
> gehen.

Anders herum wird ein Schuh daraus. Es gibt ja schon (sehr lange) den 
Artikel Versorgung aus einer Zelle hier im Wiki. Im Prinzip hätte es 
gereicht, den TE ganz am Anfang auf diesen Artikel hinzuweisen und 
danach den Thread zu schließen.

von Light up the magic in every little part (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Im Prinzip hätte es
> gereicht, den TE ganz am Anfang auf diesen Artikel hinzuweisen und
> danach den Thread zu schließen.

Andere Ideen dürfen die Leute aber noch haben und öffentlich vortragen?

von batman (Gast)


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Ja, nur brauchbare Ideen gehören ins wiki.

von Winfried M. (win)


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Bernd K. schrieb:
> Der Gedanke 'Langzeitbetrieb 1 Jahr mindestens' brachte mich auf
> folgende Idee, vorausgesetzt, die Gehäusegröße ist nicht entscheidend:
>
> http://www.akkushop.de/de/er34615-lithium-batterie-d-mono-36-volt-19000mah/

Interessante Zelle. Kannte ich noch nicht. Übrigens: Auch mit einer 
normalen Monozelle ist für Langzeitanwendungen schon einiges machbar.

Passt natürlich jetzt nicht zum Anforderungsprofil des Threadstarters.

Ansonsten müssten das doch die meisten kennen, die direkt für Kunden 
Elektronik bauen: Da kommen die verrücktesten Wünsche und es gelingt 
nicht immer, den Kunden von seiner komischen Vorstellung abzubringen. 
Wenn der sagt, dass muss mit einer AAA-Zelle, dann muss das eben so. Und 
wenn eine große Firma mit Pflichtenheft kommt, in dem AAA-Zelle steht, 
ist das auch nicht verhandelbar. Wenns also unbedingt mit einer AAA sein 
muss, finden sich auch Lösungen.


Axel S. schrieb:
> Gelöst ist es, wenn der erste Prototyp den Regelbetrieb überstanden hat.
> So weit bist du noch lange nicht.


Sehe ich genauso: Zumindest über einen Prototypen müsste noch der 
Nachweis erbracht werden, dass es so funktioniert.

: Bearbeitet durch User
von Uwe D. (monkye)


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Keller Im schrieb:
> Axel hat DIE ''simple'' Loesung : wozu ein Pololu wenn ein LL Fet genügt
> ?
>
> Auf Hochdeutsch: simpel
> Auf Schwäbisch: Sempl ;-)warom sparscht du net? .Der Pololu koschted
> zviiel!

Ja, das steht schon am 10.04. in meinem Post - also nichts Neues am 
Futterautomat.

von Keller Im (Gast)


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Sorry ! ;-)

von Fritz F. (fritz_f)


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Update:

Habe eine Application Note gefunden eines Herstellers für Step-Up 
Regler, in der genau mein oben beschriebener Ansatz behandelt wird, also 
einen zusätzlichen µC als Energiesparschaltung einzusetzen, der sich 
über einen Kondensator speist und den Regler zeitweise abschaltet. Sogar 
für eine einzelne AAAA Zelle. So doof kann ich also gar nicht sein. 
Meine Eröffnungsfrage nach dem Mosfet ist in dieser Note auch 
beschrieben. Danke für alles.

: Bearbeitet durch User
von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Wäre es dann nicht ein feiner Zug, wenn Du uns an Deinem Wissen teil 
haben ließest?

MfG

PS: Hoffe, den meisten Fallstricken gehst Du so aus dem Weg.

: Bearbeitet durch User
von Fritz F. (fritz_f)


Angehängte Dateien:

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Ich habe einmal einen anderen Step-Up Chip bestellt, der
einen extrem geringen Standby-Stromverbrauch hat. Damit habe
ich den angehängten "Versuchsaufbau" realisiert. Platinen sind
bestellt. Das Ding hat tatsächlich einen Standby <1µA aber
gleichzeitig auch einen miesen Wirkungsgrad.

Das Ganze ist außerdem sehr empfindlich. Es kommt teilweise auf
die Positionierung der Bauteile an (Wenn die Elkos weiter weg
wären, dann funktioniert die Regelung beispielsweise nicht mehr
richtig). Weiterhin hängt die Leistung erheblich vom Hersteller
der Spule ab.

Das sollte man sich wirklich gut überlegen, einen eigenen
Booster zu bauen. Besser einfach einen fertigen kaufen.

von spess53 (Gast)


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Hi

>Das Ganze ist außerdem sehr empfindlich. Es kommt teilweise auf
>die Positionierung der Bauteile an (Wenn die Elkos weiter weg
>wären, dann funktioniert die Regelung beispielsweise nicht mehr
>richtig).

Rate mal, weshalb es für viele Schaltregler kongrete Layoutvorschläge in 
den Datenblättern gibt?

MfG Spess

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

@Fritz
Danke, daß Du hier weiter berichtest.

@spess
Auch Dir meinen Dank, daß Du endlich auch hier hin gefunden hast um uns 
mit Deinem Wissen weiter zu helfen.
Da Dein Nick auf dieser Seite nicht erneut auftaucht, musst Du bereits 
auf Seite 1 irgend was Schlaues gesagt haben?
... dachte ich mir ;)

von spess53 (Gast)


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Hi

>... dachte ich mir ;)

Gib mal unter Suche 'MfG Spess' ein.

MfG Spess

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Ich hatte diesen Thread hier bereits nach Deinem Nick durchsucht und 
dort Dich nicht finden können (so ganz ohne Abgucken traue ich mich 
nicht, so was zu behaupten).

Wie Deine Antworten in den anderen Threads aussehen oder ob Du in den 
Tiefen des WWW sinnvolle Beiträge verbreitet hast, wurde von mir ja auch 
gar nicht an Deinem Einwand bemängelt.

Der TO hat sich was in den Kopf gesetzt und scheinbar ist Er einen 
Schritt weiter gekommen, halt mit kleineren Rückschlägen.

Und von Dir kommt 'RTFM' - ich sehe ein: hilft (leider gibt es hier kein 
Daumen-hoch-Smiley)

Auch, wenn wir Zwei uns hier trefflich drüber streiten können, sollten 
Wir Das hier vll. doch lassen - Das hilft weder Dir, noch mir, noch dem 
TO.

MfG

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Patrick J. schrieb:
> Der TO hat sich was in den Kopf gesetzt und scheinbar ist Er einen
> Schritt weiter gekommen

Mit Verlaub, aber das kann ich nicht erkennen. So weit ich das
überblicke, hat er nur gerade herausgefunden, daß er Schaltregler
auch nicht kann. Er hat sich damit zwar vom Fleck bewegt, aber
mir an seiner Stelle würde die Richtung zu denken geben ...

von Winfried M. (win)


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Fritz F. schrieb:
> Habe eine Application Note gefunden eines Herstellers für Step-Up
> Regler, in der genau mein oben beschriebener Ansatz behandelt wird, also
> einen zusätzlichen µC als Energiesparschaltung einzusetzen,

Fände ich jetzt auch sinnvoll, wenn du die Appnote mal hier einstellst.

von Philipp K. (philipp_k59)


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Könnte man sich vielleicht den Attiny43u anschauen mit integriertem 
Boost Controller für Batterieanwendungen..den könnte man dann als 
Powermanagement IC oder sogar für alles benutzen.. Füttern setzt ja 
keine großen herausforderungen.

von Fritz F. (fritz_f)


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Philipp K. schrieb:
> Könnte man sich vielleicht den Attiny43u anschauen mit integriertem
> Boost Controller für Batterieanwendungen..den könnte man dann als
> Powermanagement IC oder sogar für alles benutzen.. Füttern setzt ja
> keine großen herausforderungen.

Den Attiny43u hatte ich mir angeschaut. Vom integrierten Booster darf 
man wohl leider nicht allzu viel erwarten. Ich meine 20mA bei 3.3V sind 
maximal drin. Das reicht also gerade einmal sicher für den AtTiny selbst 
und eine Leuchtdiode. Im Grund wäre das ja schon ok. Mich macht mehr 
stutzig, dass keine konkreten Angaben über den Stromverbrauch im 
Datenblatt enthalten sind. Der Stromverbrauch ist natürlich von 
unzähligen Faktoren abhängig und daher kann der Hersteller wohl keine 
konkrete Aussage darüber zusichern. Verrückterweise gibt es aber eine 
Menge Leute, die einen beliebigen AtTiny bei 5µA zum Laufen bringen 
(zugesichert!). Irgendwo hatte ich gelesen, dass der 43u 
zwischenzeitlich den Booster abschaltet. Das wäre gut. Ein Problem 
könnte auch sein, dass der 43u ja sehr alleine dasteht in der 
Produktlinie. Was ist, wenn in zwei Jahren der 43u eingestellt würde und 
man hätte 10 Schaltungen damit am laufen.

Aus diesem Grund beschäftige ich mich gerade nur mit dem Booster. Leider 
merkt man schon, dass es für den IC nicht so einfach ist die 
Spannungsdifferenz zwischen 1.5V und 5.0V bei gleichzeitig hohem 
Wirkungsgrad und Ruhestrom zu erzeugen. Ich habe jetzt 4 verschiedene 
ausprobiert und entweder haben die einen schlechten Wirkungsgrad oder 
verbrauchen viel Energie im Ruhezustand. Der derzeit vielversprechendste 
läuft leider erst ab 1.0V sicher an, aber hat einen so geringen 
Ruhestrom, so dass sie eigentlich gar nicht abgeschaltet werden zu 
braucht. Die Schaltung benötigt allerdings 500µF zum Glätten, damit sie 
beim Anspringen des Motors nicht zusammenklappt. Das reicht für mich, 
aber schön ist es nicht.

von batman (Gast)


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Lt. Datenblatt, Seite 162 d. tiny43u verbraucht er 5uA im Powerdown im 
Batt.Betrieb, also mit laufendem Boost-Konverter im Lowpower-Modus. Den 
Watchdog muß man noch draufaddieren, vielleicht noch 2-3uA. Am Ende 
kommt man vielleicht realistischer bei 10uA raus.

Daß der damit nicht das ganze Gerät versorgen soll, sollte eigentlich 
klar sein. Für eine Motoranwendung braucht man da noch einen 
leistungstarken Stepup - aber sicher nicht den ganzen Haufen, den du da 
zusammenlötest und der die Batt. am Ende schneller leersaugt.

von Philipp K. (philipp_k59)


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batman schrieb:
> Lt. Datenblatt, Seite 162 d. tiny43u verbraucht er 5uA im Powerdown im
>.................................................

Das hatte ich eben auch alles geschrieben, aber dann nicht abegschickt 
weil das hier sowieso nix bringt :D


Letzendlich wird der TO sich für einen ganz exotischen Stepup 
entscheiden der irgendwo noch nen Jahr hergestellt wird weil ihn dann 
keiner mehr braucht :D

Ich schau mir den Attiny43u mal an.. im Grunde schon interessant.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Philipp K. schrieb:
> Letzendlich wird der TO sich für einen ganz exotischen Stepup
> entscheiden

Oder z.B. für einen Solarlampen Joule Thief? Hier betreibt einer seinen 
MSP430 mit einem 1,2V Akku:
https://skootsone.yolasite.com/solar-led-msp430.php

Der ANA618 und auch der YX801/8018/8019 haben einen Enable Pin, der 
mögl. nützlich sein kann.

: Bearbeitet durch User
von Philipp K. (philipp_k59)


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Matthias S. schrieb:
> Oder z.B. für einen Solarlampen Joule Thief?

Sorry, hatte das IronieOFF vergessen..

Der To meint ja es gäbe kein bekanntes Beispiel und er muss die Lösung 
selbst erbringen.

von Winfried M. (win)


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@fritz_f: Magst du noch die Appnote verlinken?

von Fritz F. (fritz_f)


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Hier ist die Appnote der Firma Microchip zu Ihren Step-Ups:

http://www.microchip.com/Developmenttools/ProductDetails.aspx?PartNO=MCP1640RD-4ABC

Die Appnote zeigt, wie in Verbindung mit einem PIC zum Energiemanagement 
ein MCP1640 Step-Up an einer AAAA eingesetzt wird. Es wird auch gezeigt, 
wie der EN Eingang des Step-Up über einen Mosfet seitens des PIC 
angesprochen wird und weitere Schaltungsteile geschaltet werden.

Nach diesem Prinzip habe ich jetzt meine Schaltung aufgebaut. Allerdings 
mit einem ATTiny und einem anderen Step-Up, der effizienter bei 5V 
arbeitet. Außerdem verwende ich den Step-Up auf einem separaten breakout 
Board. Bin allerdings nicht ganz mit dem Layout zufrieden, da einige 
meiner Bauteile nicht genau passen. Siehe Anhang.

Viel Spass Euch noch mit Low-Power Projekten.

: Bearbeitet durch User
von Uwe D. (monkye)


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Danke für den Link @Fritz.

Was in dem Referenzdesign auffällt: der Verbrauch liegt bei voller Zelle 
schon bei 14 Mikroampere, der bei 0,8V auf bis zu 30 Mikroampere 
ansteigt. Ist jetzt nicht so das Drama, aber mit wenig Aufwand lässt 
sich so nicht das Projektziel erreichen - höchstens durch einen 
besseren, aber leistungsstärkeren Wandler.

@Fritz, ich freue mich trotzdem auf ein Feedback nach z.B. einem halben 
Jahr.

von Baldrian (Gast)


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Fritz F. schrieb:
> Hier ist die Appnote der Firma Microchip zu Ihren Step-Ups:
>
> 
http://www.microchip.com/Developmenttools/ProductDetails.aspx?PartNO=MCP1640RD-4ABC

> ... einem anderen Step-Up, der effizienter bei 5V arbeitet.

Welchen Step-Up verwendest du?

von Winfried M. (win)


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Danke für die Appnote.

Klappt denn jetzt alles grundsätzlich und kommst du mit der Kapazität 
einer AAA-Zelle hin?

Misst du mit dem Controller die Spannung und steuerst damit den Enable 
zum regelmäßigen Nachladen? Wie groß ist dafür der Kondensator, den du 
nachlädst?

: Bearbeitet durch User
von Fritz F. (fritz_f)


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Winfried M. schrieb:
> Danke für die Appnote.
>
> Klappt denn jetzt alles grundsätzlich und kommst du mit der Kapazität
> einer AAA-Zelle hin?
>
> Misst du mit dem Controller die Spannung und steuerst damit den Enable
> zum regelmäßigen Nachladen? Wie groß ist dafür der Kondensator, den du
> nachlädst?

Es sind derzeit etwa 150µF am Ausgang. Die Schaltung misst derzeit 
nichts aktiv sondern wacht einfach jede Minute für 1s auf und lädt nach. 
Das hat funktioniert. Der Stromverbrauch muss also irgendwas kleiner 
10µA gewesen sein:

Für Kondensatoren gilt:

tau = R * C
t = 5 * tau

Bei Entladung ist jedoch die Spannung nach einem tau bereits auf 50% 
(siehe Entladungskurven für Kondensatoren), also bei 2.5V und das läuft 
noch mit einem Attiny. Daher:

t = 1 * tau

also

t = R * C (R ist die Last der Schaltung)

t = U / I * C

Nach I umgestellt:

I = U * C / t

U soll hier im Mittel (2,5+5) / 2 = 3.75 sein

I = 3.75 * 150µF / 60s = 9,375 µA

Die Schaltung darf also maximal 9,375 µA verbrauchen, damit nach einer 
Minute noch mindestens 2,5V vorhanden sind bei 150µF Stützkondensator.

Etwa Richtig?

(Mir ist schon klar, dass sich den Fachleuten hier alles zusammenzieht)

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Fritz F. schrieb:
> Bei Entladung ist jedoch die Spannung nach einem tau bereits auf 50%

als e-Funktion sollte es aber auf 33% gefallen sein
https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitkonstante

wiki erklärt es so schön da muss man nicht 50% schätzen ;)

und ein µC ist beileibe kein ohmscher Widerstand.

: Bearbeitet durch User
von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Fritz F. schrieb:
> Bei Entladung ist jedoch die Spannung nach einem tau bereits auf 50%
> (siehe Entladungskurven für Kondensatoren), also bei 2.5V und das läuft
> noch mit einem Attiny. Daher:

Wenn mich nicht alles täuscht waren es umrum 37% und nicht 50%, es 
handelt sich hier um eine e-Funktion.

EDIT: Jo ich war wohl nicht der erste, dem das aufgefallen ist...

: Bearbeitet durch User
von Fritz F. (fritz_f)


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Joachim B. schrieb:
> als e-Funktion sollte es aber auf 33% gefallen sein
> https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitkonstante
>
> wiki erklärt es so schön da muss man nicht 50% schätzen ;)
>
> und ein µC ist beileibe kein ohmscher Widerstand.

Ein µC ist ein Mikrokontroller und außerdem habe ich von dem
gar nicht geschrieben - sind wir hier im Kindergarten?

Okay es sind nur 0,69 tau.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #4997185 wurde vom Autor gelöscht.
von Stefan S. (chiefeinherjar)


Angehängte Dateien:

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So, jetzt nochmal mit richtigem Bild.
Quelle:
https://www.amateurfunkpruefung.de/lehrg/a03/a03.html

von Fritz F. (fritz_f)


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Fritz F. schrieb:
> Ein µC ist ein Mikrokontroller und außerdem habe ich von dem
> gar nicht geschrieben - sind wir hier im Kindergarten?
>
> Okay es sind nur 0,69 tau.

Na dann sind es also maximal so etwa 6,5µA - das ist gefühlt knapp.
Ich plane noch einmal 100µF mehr ein.

von Joachim B. (jar)


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Fritz F. schrieb:
> Ein µC ist ein Mikrokontroller und außerdem habe ich von dem
> gar nicht geschrieben - sind wir hier im Kindergarten?

frag ich mich auch und lügen musst du auch nicht

Fritz F. schrieb:
> also bei 2.5V und das läuft
> noch mit einem Attiny. Daher:

du schreibst viel, mal brauchbares, mal Nonsens.
Ich war immer auf deiner Seite und habe versucht mitzuhelfen, also maule 
andere an.

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Fritz F. schrieb:
> U soll hier im Mittel (2,5+5) / 2 = 3.75 sein
>
> I = 3.75 * 150µF / 60s = 9,375 µA

Da wir es hier mit einer e-Funktion zu tun haben, ist ein einfacher 
Durchschnitt nicht der richtige Weg. Denn der Abfall der Spannung ist 
alles andere als konstant, daher kann man den auch nicht so ohne 
Weiteres mitteln.

Man kann es zwar ganz grob vereinfachen bzw. interpolieren, aber das 
gibt nur eine sehr grobe Hausnummer für den Strom.

von Fritz F. (fritz_f)


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Nach Formelsammlung ist ein Kondensator, betrieben an einer
Ohmschen Last auf 50% der Spannung gefallen nach:

t = R  C  ln(2)

ln(2) sind meine 0.69 von oben.

----

Tut mir leid Joachim, ich habe Dich falsch verstanden
und muss mich entschuldigen:

Joachim B. schrieb:
> und ein µC ist beileibe kein ohmscher Widerstand.

Damit hast Du natürlich Recht. Bei einem Ohmschen Widerstand würde ja 
der Strom während des Entladen immer weiter abnehmen. Es sei einmal 
angenommen, man würde den Widerstand über eine gleichbleibende Leistung 
abschätzen, das wäre dann der Fall, wenn man den Widerstand bei 50% 
Spannung nur halb so groß wäre. Also im Beispiel R = U/2 / I. In die 
Formel von oben eingesetzt:

t = U/2 / I  C  ln(2)

t = U / I  C  0.34

nach I umgestellt:

I = U * C / t * 0,34

I = 5V * 150µF / 60s * 0,34 = 4,25µA

Da war ich mit dem ATTiny also schon sehr nah an der Grenze mit den 60s 
und 150µF. Daher lege ich nochmals 100µF nach.

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Es gab doch vor ein paar Tagen einen Thread, wo jemand einen STM32 als 
Uhr über einen Kondensator laufen lassen wollte, wenn über das 
Wochenende der Strom abgestellt wird... grübel

Jedenfalls würde ich - wenn überhaupt - mit einem konstanten (sprich 
worst-case-gemittelten) Stromverbrauch von XXµA über einen definierten 
Zeitraum rechnen.

I = C*dU/dt

Gut, das dU kennen wir (2,5 Volt) und das dt auch (1 Sekunde).
Jetzt musst du nur noch den Strom einsetzen (am besten etwas mehr), der 
während der Controller pennt verbraucht wird und nach C umstellen.

Anm.: Der Strom muss natürlich als konstant angenommen werden, um eine 
überschlägige Rechnung zu machen

: Bearbeitet durch User
von Stefan S. (chiefeinherjar)


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So. Habe mal eben meinen Taschenrechner bemüht.
Ausgehend von einem maximalen dU von 2,5 Volt und einem Worst-Case-Strom 
von 20µA ergeben sich beispielsweise 480µF.

von Fritz F. (fritz_f)


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Stefan S. schrieb:
> So. Habe mal eben meinen Taschenrechner bemüht.
> Ausgehend von einem maximalen dU von 2,5 Volt und einem Worst-Case-Strom
> von 20µA ergeben sich beispielsweise 480µF.

Kommt hin, würde ich sagen.

von Winfried M. (win)


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Die Berechnung muss nur grob stimmen. Dann einfach mal ausprobiert, um 
zu schauen, wie es sich real verhält. Und dann den Kondensator 
mindestens Faktor 2-3 überdimensionieren. Das schadet nicht, wenn du 
keinen extremen Platzmangel hast und du hast Luft, wenn die Kapazität 
über die Jahre mal abnimmt. Bei sowas sollte man nicht knapp auf Kante 
nähen.

von Stromtuner (Gast)


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von Winfried M. (win)


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@Stromtuner: Ausgangsspannung soll 5V sein, da passen deine 
Kondensatorvorschläge nicht. Aber es wird natürlich was Ähnliches in 
kleiner Baugröße geben. Kataloge sollte jeder selbst bedienen können.

von Fritz F. (fritz_f)


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Stromtuner schrieb:
> 
http://www.mouser.de/ProductDetail/Taiyo-Yuden/PMK432C6477MM-T/?qs=%2fha2pyFaduhNa5PIeZZQs1uPWkK%2fv6e6c96rwllS8XlYdc4K7PzzFb00qtkX9WWj
> Davon 2x parallel und gut.
> Wie lange wollt ihr denn noch rechnen?

1: 3,94 €
10: 2,73 €
100: 2,48 €
250: 2,04 €

?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Wenn du den Mindestlohn als Stundenlohn nimmst, ist einer davon also
weniger als eine halbe Stunde Diskussion wert.  Die meisten der
Diskutanten hier dürfte höhere Stundensätze haben, d. h. schon nach
wenigen Minuten Diskussion ist mehr Geld verschwendet, als so ein C
kostet.

Man kann halt Elektronik nicht immer nur zum China-Dumpingpreis haben.

von Conny G. (conny_g)


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+1

von noreply@noreply.com (Gast)


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von Axel R. (Gast)


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Winfried M. schrieb:
> @Stromtuner: Ausgangsspannung soll 5V sein, da passen deine
> Kondensatorvorschläge nicht. Aber es wird natürlich was Ähnliches in
> kleiner Baugröße geben. Kataloge sollte jeder selbst bedienen können.

Es geht ja wohl inerster Linie um die Versorgeung des Attiny an einer 
AAA-Zelle... Dieser läuft bis runter auf 1.8Volt.
Ich seh schon - ich bin besser raus.


Axelr.

StromTuner

Um den Motor kann man sich immernoch kümmern.

Ist wie beim Piezothread. Macht sich Gedanken um die Brückenansteuerung 
des Piezo elements und hat ncht nicht mal ansatzweise die 100V zusammen 
oder eine Idee, wie diese zu erzeugen sind.
Da ist der Platz auch begrenzt

von Philipp K. (philipp_k59)


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Das mit dem aufladen finde ich interessant, man hat ja zwei vorgegebene 
Spannungen bei den Stepups..

Einmal die Startup Voltage so bei den üblichen Verdächtigen von 1-1.1V 
und die Arbeitsspannung dann so runter bis 0,7V wobei ja über 1,1V mit 
ner AAA gestartet wurde..

Klappt das dann noch mit dem nachladen unterhalb der Startup Voltage? 
Das wäre ja im Endeffekt Kontraproduktiv wenn dem so wäre.

von Can O. (chacha20)


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Von den China Step up Convertern rate ich ebenfalls ab (habe selbst 2 
gängige Typen davon). Die einen kommen mit Leds, wo man sich denkt: WTF? 
Wer braucht das? Außer die Batteriehersteller?
Und sie sind allesamt nicht sehr effizient.


Als Step up Modul möchte ich noch das hier (ist von mir gebaut) ins 
Rennen werfen:
http://www.ebay.at/itm/322699792190?ssPageName=STRK:MESELX:IT&_trksid=p3984.m1555.l2649

Basiert auf dem MCP16251.
Damit kann man nicht viel falsch machen: verbraucht < 10uA inkl. 
angeschlossenem Arduino (genau genommen: Moteino) im Sleep Mode.
Jedenfalls sagen das mein uCurrent/meine Multimeter.

Damit würdest Du weit unter Deinen anvisierten 34uA bleiben.

: Bearbeitet durch User
von Can O. (chacha20)


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Der gestern angegebene Link ist nicht mehr gültig (und den Beitrag 
bearbeiten kann ich nicht mehr) -
 hier der aktuelle Link: 
http://www.ebay.at/itm/-/322705805372?ssPageName=ADME:L:LCA:AT:1123

: Bearbeitet durch User
von batman (Gast)


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Interessant. Also du hast den Arduino mit MCP direkt an einer 
1,5V-Batterie angeschlossen?

von Peter M. (r2d3)


Angehängte Dateien:

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Hallo Old P.,

Old P. schrieb:
> Haben AAA wirklich 1200mAh?

Vermutlich nicht. Anbei habe ich ein Entladediagramm für 200mA 
Entladestrom angehängt.

Bei den Langläufern ganz rechts im Diagramm handelt es um Microzellen 
von Zweibrüder (die Taschenlampenbauer), die haben 900mAh anstelle der 
800mAh wie bei Eneloop Microzellen.
Der Rest der Bündelschar mit hoher Kapazität entfällt ausschließlich auf 
Eneloops.

Der Eindruck für Mignonzellen fällt bei den Primärzellen noch 
verheerender aus und in Größe Mignon hatte ich drei Primärzellen 
getestet.

Die schwarze Linie ist die Entladekurve einer Primärzelle von der 
Hausmarke von Edeka.

Vielleicht gibt es Primärzellen, die die Akkus schlagen. Bei der 
Bundeswehr stand auf den olivgrünen Batterien immer auch die Kapazität 
drauf. So aus der Erinnerung heraus hatten die immer Kapazitäten, die 
damals die NiCd-Akkus übertrafen.

: Bearbeitet durch User
von batman (Gast)


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Für überwiegend <1mA Entladestrom ist die Kapazität einer AAA aber 
wesentlich höher als bei 200mA.

von Peter M. (r2d3)


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batman schrieb:
> Für überwiegend <1mA Entladestrom ist die Kapazität einer AAA aber
> wesentlich höher als bei 200mA.

Für solche, für meinen Bedarf kleine Entladeströme, habe ich leider 
keine Messung. Vielleicht liegen dann ja plötzlich die Primärzellen 
vorne?

von batman (Gast)


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Bei sehr kleinem Strom, die Selbstentladung berücksichtigt, laufen 
Primärzellen wahrscheinlich länger aber in dem Fall werden sich Akkus 
generell kaum rentieren.

An meinem Autoschlüssel (Funk-ZV) hab ich seit 15 Jahren dieselbe 
12V-Alkalibatterie. Ob das ein Akku überhaupt schaffen kann?

von Peter M. (r2d3)


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batman schrieb:
> Bei sehr kleinem Strom, die Selbstentladung berücksichtigt, laufen
> Primärzellen wahrscheinlich länger aber in dem Fall werden sich Akkus
> generell kaum rentieren.
>
> An meinem Autoschlüssel (Funk-ZV) hab ich seit 15 Jahren dieselbe
> 12V-Alkalibatterie. Ob das ein Akku überhaupt schaffen kann?

Dass Deine 12V-Zelle noch nicht ausgelaufen ist, beeindruckt mich.

Ich würde das ganz primitiv in Excel simulieren -
bei z.B. 15% jährlicher Selbstentladungsrate, gegebener 
Anfangskapazität??? und gegebener täglicher Einschaltdauer ??? und 
angenommenen Betriebsstrom.

von Dieter F. (Gast)


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Peter M. schrieb:
> Dass Deine 12V-Zelle noch nicht ausgelaufen ist, beeindruckt mich.

Das Du den Titel des Threads nicht gelesen hast beeindruckt mich :-) 
(aber nicht wirklich :-))

von Peter M. (r2d3)


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Verstehe ich nicht.

von Bernd K. (bmk)


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Peter M. schrieb:
> Für solche, für meinen Bedarf kleine Entladeströme, habe ich leider
> keine Messung. Vielleicht liegen dann ja plötzlich die Primärzellen
> vorne?

So isses.

Hier mal das Datenblatt einer AAA Alkalizelle:
https://d2ei442zrkqy2u.cloudfront.net/wp-content/uploads/2016/03/ID_AAA_ID2400.pdf

Irgendwie gibt kaum ein Hersteller die Kapazität von Primärzellen an.
Kann man hier aber anhand der ersten beiden Diagramme ermitteln:

Kapazität bei Entladestrom:
1450mAh        1mA
1250mAh       10mA
1070mAh       50mA
 850mAh      100mA
 690mAh      250mA
 600mAh      500mA
 500mAh     1000mA

Für geringe Ströme bei langen Laufzeiten (Jahre) liegt man mit den 
Primärzellen genau richtig. Man muss von Schaltungsdesign allerdings 
darauf achten, dass die Spannung bis 0,8V runter gent, bis die Zelle als 
entladen gilt.

von Can O. (chacha20)


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@batman ja, der Arduino läuft mit einer einzigen AA Batterie. Zwischen 
der AA Batterie und dem Arduino ist mein Canique Booster.

Ich habe verschiedene Arduinos die mit verschiedenen Spannungen laufen.
Darunter 2V und 2,8V.
Anders als die üblichen Arduinos nutze ich wenn möglich keine 3,3V weil 
dadurch die Wandlungsverluste geringer sind.

Man muss bedenken, dass selbst wenn man 100% Effizienz beim Wandler 
hätte, bei einem Input von 1,3V und einem Output von 3,3V der Input 
Strom mind. 2,5x so groß ist wie der Outputstrom.
Da hilft es natürlich wenn man die Spannung runterregelt, auch wenn man 
dadurch gezwungen ist die Taktfrequenz zu drosseln.

@Primärzellen kann ich sagen, dass sie auf jeden Fall bei längeren 
Laufzeiten sowohl ökologisch als auch messtechnisch mehr Sinn machen als 
Akkus.
Eine Primärzelle hat oft 1,6V zu Beginn - da ist man bei der Wandlung 
effizienter als bei einer Eneloop mit ihren ~1,4V die schnell auf 1,2V 
absinken.
Mit einem Step Up Booster kann man den letzten Tropfen aus der 
Primärzelle rausquetschen. Der Step Up Booster verliert zwar durch seine 
nicht 100%ige Effizienz Strom, lässt andererseits aber zu, dass man bis 
auf die 0,8V runtergeht.

: Bearbeitet durch User
von One-Two (Gast)


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Langer Thread, nachdem ich 90% gelesen habe, frage ich mich, was heraus 
gekommen ist.

Energetisch müsste die Laufzeit von einem Jahr erreichbar sein. Konnte 
das Projekt realisiert werden? Wie ist die Erfahrung nach 2 Jahren mit 
den 10 Exemplaren? Wie lange haben die Batterien gehalten? Alle Motoren 
noch heil?

War das Gerät für den Innen- oder Außeneinsatz gedacht?

von Gerald K. (geku)


Angehängte Dateien:

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Ich würde versuchen  ohne  Spannungswandlung auszukommen.

Da bietet sich eine Li-Primärzelle mit 3,6V und 1Ah im AAA Format an


https://www.amazon.de/NX-Batterie-Lithium-Industrie-ER10450/dp/B016QQTK66

Eine AA Zelle geht wegen der Höhe von 20 mm (inkl. Leiterplatte) nicht 
aus (1. Bild)

Die Lösung mit der Batteriehalterung  gibt es auch für AAA (2. Bild).

Alle Komponenten, auch der Motor , sollten mit 3,6V funktionieren.

Motoren mit 3V gibt es in großer Auswahl, z.B.
https://www.gearbest.com/motors/pp_451148.html

Der Motor und sein Treiber sollten mit einen N-Kanal FET im Sleep-Modus 
über den MC abgetrennt werden. Vielleicht lässt sich der Motor direkt 
vom FET steuern. Ugth sollte bei 1,5V liegen!

Die Spannung würde ich mit einem 10F LIC gegen Einbrüche durch die 
kurzzeitige Strombelastung absichern.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Gerald K. schrieb:
> Ich würde versuchen  ohne  Spannungswandlung auszukommen.

Der Thread ist viele Jahre alt, und die diversen Varianten 
(einschließlich Betrieb aus Lithiumzellen) sind ausführlichst diskutiert 
worden. Kein Grund, das jetzt alles nochmal zu empfehlen.

One-Two hat den Thread gezielt mit der Frage ausgebuddelt, ob es damals 
ein Ergebnis gab.

von GEKU (Gast)


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Bin auch gespannt was aus dem Projekt geworden ist.

von One-Two (Gast)


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Richtig. Mir ist klar, dass es mit mehr Zellen, oder anderen einfacher 
zu realisieren ist.

Ich hatte vor Jahren auch die Aufgabe mit einer 1,5 V Zelle einen Knoten 
eine bestimmte Zeit lang zu betreiben. Das hat theoretisch und praktisch 
mit dem Prototyp funktioniert, gab aber später immer mal wieder Probleme 
mit der Laufzeit.

Von daher interessant, wie es hier mit den zusammengestöpselten 
'Standardplatinen' und den ganzen möglichen Nebeneinflüssen über die 
Zeit lief.

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