Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Welche Batterie für Trainingsuhr


von Gro (Gast)


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Hallo zusammen,

TL;DR: Welche Batterie für große 7-Segment-Anzeigen?

Ich habe vor einigen Tagen angefangen, eine Trainingsuhr fürs Schwimmen 
zu bauen - im Prinzip einfach einen Counter von 0-59, der im 
Sekundentakt hochzählt. Im Moment wird das ganze noch auf kleinen 
7-Segment-Anzeigen dargestellt, da ist der Stromverbrauch kein 
ernsthaftes Problem. Jetzt möchte ich aber gewährleisten, dass man die 
Uhr auf 50 m Entfernung noch problemlos ablesen kann und werde dafür 
große 7-Segment-Anzeigen nehmen, selbstgebaut aus hellen, roten LEDs, 
Höhe etwa 15 cm.
Die Frage ist nun, wie ich das ganze versorge, ich habe eigentlich keine 
Lust, da jedes Training neue Batterien einzusetzen oder jedes Mal die 
Akkus zu laden. Hat jemand eine gute Idee, welche Art Akku ich nehmen 
könnte, damit das ganze transportabel bleibt, mindestens 5 Stunden hält 
und im Idealfall noch einfach zu laden ist?

Vielen Dank!

von m.n. (Gast)


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Gro schrieb:
> Die Frage ist nun, wie ich das ganze versorge,

Die Frage ist zunächst, welche Spannung bei welchem Strom Deine Anzeigen 
brauchen. Die Antwort kennst nur DU.

von Teo D. (teoderix)


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Gro schrieb:
> damit das ganze transportabel bleibt, mindestens 5 Stunden hält
> und im Idealfall noch einfach zu laden ist?

Kannst du dein Auto in die Nähe stellen. :)

4x7-Seg. 50m. LED?
2-4A Sagt meine trübe u. gesplitterte Glaskugel.

m.n. schrieb:
> Die Antwort kennst nur DU.

Mach die erst mal Gedanken über die Anzeige!
Suche nach Erfahrungswerte, was man da für 50m bei Sonne so braucht.
Hier im Forum gibt's einen guten Thread dazu, wo ???.

von Ordner (Gast)


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Wenn ein Netzanschluss keine Option ist, rate Ich zu Bleigel-Akkus.

Beitrag #5061221 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Jörg R. (solar77)


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Für die LEDs würde ich grüne oder blaue nehmen, je Segment 6 Stück 10 mm 
LEDs, klares Gehäuse mit Innenreflektor. 3 LEDs in Reihe, mit 
entsprechenden Vorwiderständen, und das je Segment 2 mal.

Bei 10mA je Strang wären das 20mA je Segment. Für den Zählbereich von 
0-59  kommt man so eine max. Stromaufnahme von ca. 280 mA. Bei einer
Betriebsdauer von 5 Stunden benötigt man eine notwendige Akkukapazität
von ca. 1,4 Ah. Es gibt relativ kleine 12 Volt Bleigel-Akkus mit 2,1 Ah.

Eine Nullunterdrückung der ersten Stelle würde die Stromaufnahme noch
etwas reduzieren.

Für die Zähler würde ich den CD40110 verwenden. Zähler, 7-Segmentdecoder
und Treiber in einem Chip.

Allerdings würde ich erst etwas experimentieren, bevor ich das so
umsetzten würden. Ob Größe und Helligkeit der Anzeige ausreicht hängt ja 
nicht nur von der Entfernung ab.


Gro schrieb:
> TL;DR:

Was bedeuten die Abkürzungen?

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Jörg R. schrieb:
> Gro schrieb:
>> TL;DR:
>
> Was bedeuten die Abkürzungen?

Too long, didn't read.

Seinerseits eine kurze Zusammenfassung für Leute, die zu faul sind den 
langen Text zu lesen.

von Jörg R. (solar77)


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Stefan S. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Gro schrieb:
>>> TL;DR:
>>
>> Was bedeuten die Abkürzungen?
>
> Too long, didn't read.
>
> Seinerseits eine kurze Zusammenfassung für Leute, die zu faul sind den
> langen Text zu lesen.

Na ja, so lang ist der Text nicht...

Aber, Danke für die Aufklärung, man lernt ja nie aus.

von Stefan F. (Gast)


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Unterschätze Sonnenlicht nicht. Die LED Anzeige ist nur dann gut 
ablesbar, wenn sie deutlich heller ist, als die Umgebung. Da kann 
zwischen Sommer und Winter durchaus Faktor 1000 liegen.

Ich habe eine blauen LED-Uhr im Wohnzimmer stehen, auf einer 
Lautprecherbox unter der Dachschräge. Unsere Wände sind Sandfarben und 
in Teracotta gestrichen.  Also schattiger geht es kaum. Im Winter nervt 
sie mich, weil sie blendet. Beim TV schauen kippe ich sie dann immer um. 
Im Sommer kann man die Anzeige häufig nicht mehr ablesen, egal wie nah 
man heran geht.

Also: Montiere die Uhr unbedingt an eine möglichst dunkle schattige 
Stelle, wo auch kaum reflektiertes Sonnenlicht hin kommt. Zum Beispiel 
in einem Kasten der ca 1 Meter tief in der Wand versenkt ist.
1
                 ____________
2
                |    Uhr     |
3
                |            |
4
Wand -----------              ----------------------
5
6
                 Betrachter

Das Ganze wird wesentlich unproblematischer, wenn Du eine mechanische 
Anzeige verwendest, so wie die Preisanzeigen an der Tankstelle oder eine 
analoge Anzeige mit Ziffernblatt und Zeiger.

So macht man das: http://www.knzink.de/MM5314/digi3.htm

von Teo D. (teoderix)


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von hinz (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Das Ganze wird wesentlich unproblematischer, wenn Du eine mechanische
> Anzeige verwendest, so wie die Preisanzeigen an der Tankstelle

Die mechanischen Anzeigen sind da am aussterben, es werden LEDs 
montiert.

von Stefan F. (Gast)


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> Die mechanischen Anzeigen sind da am aussterben,
> es werden LEDs montiert.

Das glaube ich Dir gerne. Moderne Lösungen sind allerdings häufig nicht 
bessser, als altmodische. Höchstens billiger. Wenn man schon so etwas 
selber baut, dann soll es es die Anwender doch auch positiv 
beeindrucken, findest du nicht?

Lösungsansätze, wie man mechanische Anzeigen selber bauen kann:
https://www.youtube.com/watch?v=mIueVwA-Rk4
https://www.youtube.com/watch?v=IbS95eigIZM
https://www.youtube.com/watch?v=QxaxI9BYNN8

von TLDR (Gast)


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TL;DR:

LiIon weil das das beste ist was Du bekommen wirst. Schnell zu laden, 
leicht, gut Kapazität und heutzutege auch schön günstig. Was soll man da 
groß überlegen?

von eagle user (Gast)


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Gibt es LiIon Batterien? Wenn schon Akku, dann natürlich LiFePO. Aber 
erstmal sollte man Strom sparen. Wie wär's mit LCD-Modulen? Ein 
längliches Grafik-Modul pro Segment gibt auch eine 7-Segment-Ziffer. Und 
dann (fast) alle Pixel ansteuern oder keins.

Die DOGM von Electronic Assembly haben einen sehr schmalen Rahmen, es 
gibt sie in schwarz/weiss reflektierend bis 60°C und in vielen Größen. 
Damit wäre bis zu 250mm Schrifthöhe mit 0.5mA/Segment machbar. Und sie 
laufen direkt aus einer einzelnen LiFePO-Zelle, die man leicht per 
USB-Ladegerät laden kann.

von Stefan F. (Gast)


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> Gibt es LiIon Batterien?

Ja gibt es. Sie werden z.B. in Rauchmeldern benutzt.

von Pink S. (pinkshell)


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So 'ne Powerbank ist praktisch. Gibt´s in vielen Größen und lässt sich 
leicht laden.

von Jörg R. (solar77)


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Pink S. schrieb:
> So 'ne Powerbank ist praktisch. Gibt´s in vielen Größen und lässt
> sich leicht laden.

Guter Tipp, besser als mein Vorschlag mit dem Bleigelakku.

Die 5 Volt aus der Powerbank können mit einem Stepup auf 12 oder 15 Volt 
gebracht werden. Eine Powerbank mit 10000mAh sollte ausreichen. Aufladen 
geht mit einem passendem Handynetzteil bzw. am PC.

von m.n. (Gast)


Angehängte Dateien:

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Jörg R. schrieb:
>
> Die 5 Volt aus der Powerbank können mit einem Stepup auf 12 oder 15 Volt
> gebracht werden. Eine Powerbank mit 10000mAh sollte ausreichen.

Da stehen Strom und Spannung noch nicht fest und schon überschlagen sich 
die Angebote vermeintlich geeigneter Akkus. Eine 10 Ah PB finde ich 
wegen vermutlich zu kleiner Kapazität ungeeignet.

> Guter Tipp, besser als mein Vorschlag mit dem Bleigelakku.

Ein Bleigel-Akku wird der Anwendung vermutlich besser gerecht werden. 
Die 12 V können u.U. ohne Wandler direkt verwendet werden und es sind 
deutlich größere Kapazitäten als mit PBs verfügbar.

Wer keine Kosten scheut, der kann sich auch einen fertigen LiIon-Akku 
zulegen: siehe Anhang.
Der ist auf jeden Fall schön leicht ;-)

von Harald W. (wilhelms)


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Gro schrieb:

> Ich habe vor einigen Tagen angefangen, eine Trainingsuhr fürs Schwimmen
> zu bauen - im Prinzip einfach einen Counter von 0-59,

Versuch doch mal, so ein gebrauchtes Geschwindigkeitsmeßgerät zu
bekommen, wie man es an Ortseingängen häufig sieht. Das sollte
für Deine Zwecke ideal geeignet sein. Da es hier im Forum schon
Anfragen zu solchen Displays  gab, kann man die wohl irgendwo
käuflich erwerben.

von Jörg R. (solar77)


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m.n. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>>
>> Die 5 Volt aus der Powerbank können mit einem Stepup auf 12 oder 15 Volt
>> gebracht werden. Eine Powerbank mit 10000mAh sollte ausreichen.
>
> Da stehen Strom und Spannung noch nicht fest und schon überschlagen sich
> die Angebote vermeintlich geeigneter Akkus.

In meinem Beispiel mit den Leds stehen Strom und Spannung fest, und 
somit auch die ungefähr benötigte Kapazität.

> Eine 10 Ah PB finde ich wegen vermutlich zu kleiner Kapazität ungeeignet.

Wie kommst Du darauf? Du widersprichst Dir selbst, Strom und Spannung 
stehen doch noch gar nicht fest. Für meine Berechnung würde sie passen.

von Jörg R. (solar77)


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Harald W. schrieb:
> Gro schrieb:
>
>> Ich habe vor einigen Tagen angefangen, eine Trainingsuhr fürs Schwimmen
>> zu bauen - im Prinzip einfach einen Counter von 0-59,
>
> Versuch doch mal, so ein gebrauchtes Geschwindigkeitsmeßgerät zu
> bekommen, wie man es an Ortseingängen häufig sieht. Das sollte
> für Deine Zwecke ideal geeignet sein. Da es hier im Forum schon
> Anfragen zu solchen Displays  gab, kann man die wohl irgendwo
> käuflich erwerben.

Du meinst vermutlich die, die auch in 30er Zonen und vor Schulen und 
Kindergärten zu sehen sind. Die kannst Du aus Einzel-Leds aber auch 
schnell selber zusammenlöten.

von m.n. (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Wie kommst Du darauf? Du widersprichst Dir selbst, Strom und Spannung
> stehen doch noch gar nicht fest.

Du kennst das Wort "vermutlich" schon?

> Für meine Berechnung würde sie passen.

Deine 'Berechnung' ist sehr mutig.

Teo D. schrieb:
> 2-4A Sagt meine trübe u. gesplitterte Glaskugel.

Dem würde ich eher zustimmen.

von Jörg R. (solar77)


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m.n. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Wie kommst Du darauf? Du widersprichst Dir selbst, Strom und Spannung
>> stehen doch noch gar nicht fest.
>
> Du kennst das Wort "vermutlich" schon?

Wir alle können nur vermuten. Wir wissen ja nicht einmal, ob die Anzeige 
in einer Halle oder im Außenbereich betrieben wird.


>> Für meine Berechnung würde sie passen.
>
> Deine 'Berechnung' ist sehr mutig.

Schon, aber ich habe solche Leds hier. Der TO muss schon 
experimentieren.
Klar, wenn ein Segment aus 2 oder 3 Reihen 5 mm Leds besteht sieht die 
Rechnung anders aus. Ich muss auch anmerken dass ich keine Ahnung habe, 
wie groß ein Display sein muss um es aus 50 m noch sicher ablesen zu 
können.

Ich VERMUTE aber, dass 15 cm ausreichen.

Natürlich würde ich eine Filterscheibe vor die Leds setzen.

von Teo D. (teoderix)


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Jörg R. schrieb:
> Ich VERMUTE aber, dass 15 cm ausreichen.

Einfach mal bei den Profis Spechten!
50m "Gut Ablesbar", geht ab 57mm Ziffernhöhe los. Allerdings Indoor.

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