Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ATTiny85V an einem AAA-Akku


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von Rooben (Gast)


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Hallo,
ich würde gerne einen ATTiny85V (1.8 - 5.5V) an einem AAA-Akku 
betreiben. Nun bin ich allerdings unsicher wie ich am besten aus den 
1.2V des Akkus die Betriebsspannung (3.3V?) für den ATTiny erzeugen 
soll. Zusätzlich zum ATTiny möchte ich noch drei LEDs und einen 
Piezo-Buzzer versorgen.

Hat jemand Vorschläge für eine Einfache Schaltung dafür?

Bei meiner Recherche bin ich ein paar mal auf den QX5252F gestoßen, 
konnte aber nicht herausbekommen wie sich damit die gewünschte Schaltung 
aufbauen ließe.

Danke!

von Falk B. (falk)


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Rooben schrieb:
> Hat jemand Vorschläge für eine Einfache Schaltung dafür?

Man nehmen einen passenden Schaltregler, der aus 1 Zelle 3,3V macht. 
Gibt es sicher schon fertig zu kaufen.

single cell Booster oder so.

von Brain 2.0 (Gast)


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Es gibt auch fertige "Stepup-Regler", einfach mal googeln.

von Georg M. (g_m)


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Rooben schrieb:
> Hallo,
> ich würde gerne einen ATTiny85V (1.8 - 5.5V) an einem AAA-Akku
> betreiben. Nun bin ich allerdings unsicher wie ich am besten aus den
> 1.2V des Akkus die Betriebsspannung (3.3V?) für den ATTiny erzeugen
> soll.

Hat dieser Wunsch auch objektive Hintergründe?

von Rooben (Gast)


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Georg M. schrieb:
> Hat dieser Wunsch auch objektive Hintergründe?

Ich möchte ein möglichst kompaktes Gerät bauen das ich mit meinen 
vorhandenen Eneloop Pro AAA Akkus betreiben kann.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Rooben schrieb:
>> wie ich am besten aus den 1.2V des Akkus die Betriebsspannung (3.3V?)
>> für den ATTiny erzeugen soll.
> Hat dieser Wunsch auch objektive Hintergründe?
Die Frage war: wofür willst du 3,3V?
Denn du selber schreibst ja, dass der µC sogar mit 1,8V noch läuft.

> Ich möchte ein möglichst kompaktes Gerät bauen das ich mit meinen
> vorhandenen Eneloop Pro AAA Akkus betreiben kann.
Wie lange soll das Gerät an 1 Akku laufen?
Warum kannst du nicht 2 deiner Akkus in Reihe schalten?

: Bearbeitet durch Moderator
von Rooben (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Die Frage war: wofür willst du 3,3V?

Darauf bin ich nicht unbedingt festgelegt. Ich dachte mir nur, dass das 
ja die gängigste Spannung ist, so dass es damit leichter wäre LEDs zu 
betreiben und ggf. später auch mal einen Sensor o.ä. dranzuhängen.

Macht das denn einen Unterschied? Wird eine komplett andere Schaltung 
benötigt um aus 1.2V 3.3V oder 1.8V zu machen?

Lothar M. schrieb:
> Wie lange soll das Gerät an 1 Akku laufen?

So lange wie möglich :-) Je seltener ich den Akku laden muss, desto 
besser.

Lothar M. schrieb:
> Warum kannst du nicht 2 deiner Akkus in Reihe schalten?

Ich kann natürlich gleich drei Akkus nehmen. Dann habe ich die 3.3V 
sicher.
Dadurch wird das ganze natürlich wieder schwerer/größer.
Sollte sich herausstellen, dass die Wandlung von 1.2V auf 3.3V ein 
unmögliches Unterfangen ist, werde ich aber wohl diesen Weg gehen.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Nimm einen ATtiny41U. Der kann ab 0.9V weil er einen Booster besitzt.

von chris (Gast)


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Bei Pic, ich weiss, ist nicht Atmel, verwende ich den OSC/4 output um 
einen
einfachen voltage doubler zu haben, teilweise auch mit internen Dioden. 
Somit starten sie von einer einzelnen Zelle ohne Probleme und geht 
runter auf 1V. Mit 1V startet dieser noch, und
kann bis 0.8V arbeiten, dann ist schluss, aber ist die Zelle unter 1V 
ist der Pic nicht mehr in der Lage einen Reset durchzulaufen, vom sleep 
aufzuwachen ist problemlos. Bei Pic, 1.8V für einen sauberen Anlauf und 
1.2V für die Datenerhaltung im Ram.

von Schlaumaier (Gast)


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Wenn die Schaltung nicht 3.3 Volt braucht, würde ich 2 Akkus nehmen.
Das sind 2.4 Volt und dann ist der 1 Akku auch nicht so schnell leer.
Der Atiny bekommt was er will und läuft noch bis 1.8 Volt.

Was die Größe angeht. Das ist die Ideale Größe da du "auf den Akkus" 
dann die Schaltung verbauten kannst. Und das Gehäuse nur sehr wenig 
größer wird.

Im schlimmsten Falle musst du halt eine Step-up-Schaltung verbauen. Aber 
die saugen den Akku sehr schnell leer. Von nix kommt nix.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Rooben schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Die Frage war: wofür willst du 3,3V?
> Darauf bin ich nicht unbedingt festgelegt. Ich dachte mir nur, dass das
> ja die gängigste Spannung ist, so dass es damit leichter wäre LEDs zu
> betreiben
LEDs werden mit Strom betrieben.

Rooben schrieb:
> Zusätzlich zum ATTiny möchte ich noch drei LEDs und einen Piezo-Buzzer
> versorgen.
Es kommt darauf an, was die LEDs tun sollen: sind die LEDs die 
eigentliche Funktion der Schaltung und müssen somit immer gleich hell 
leuchten (z.B. eine LED-Eieruhr oder ein blinkender Weihnachtsbaum oder 
eine Pegelanzeige)? Wenn ja, dann kommt es auf den Stromverbrauch des 
Schaltreglers überhaupt nicht an. Du wirst dann aber auch mit 1 AAA Akku 
und seinen 700mAh nicht arg lang Freude haben.

Wenn die LED aber nur eine Statusanzeige ist, dann juckt es ja nichts, 
wenn die LED bei vollen Batterien heller leuchtet als bei fast leeren. 
Und ich kann auch mit 1,8V noch eine LED zum Leuchten bringen (solange 
die nicht gerade weiß oder blau ist, aber sogar das ginge mit einer 
kleinen SMD-Spule).

> und ggf. später auch mal einen Sensor o.ä. dranzuhängen.
Wenn du eine Batterieapplikation hast, die evtl. sogar noch 
energiesparend sein muss, dann gibt es kein "hinterher ggfs", sondern du 
musst die Anwendung von vorn herein definieren und optimal auslegen. 
Alles andere ist Bastelei.

> Macht das denn einen Unterschied? Wird eine komplett andere Schaltung
> benötigt um aus 1.2V 3.3V oder 1.8V zu machen?
Im Idealfall macht man gar keine andere Spannung aus irgendeiner 
Batterie, sondern man verwendet die Batteriespannung so, wie sie ist.

: Bearbeitet durch Moderator
von MaWin (Gast)


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Rooben schrieb:
> Zusätzlich zum ATTiny möchte ich noch drei LEDs und einen Piezo-Buzzer
> versorgen.

Tja, LED ist halt blöd, die brauchen mehr Spannung.

Fa bleibt mur ein szep up Schaltregler.

Und der frisstdir auch die Batterie leer, wenn der uC gar nichts zu tun 
hat.


Dann wenigstens Schaltregler mit geringem Eigenstrombedarf auswählen:

Niedrigstspannungs-Step-Up-Schaltregler für 1 Zelle: ME2108, AIC3402 
(0.75V-6V in 2/2.2/2.7/2.8/3/3.3/3.6/5V in SOT23/SC70 mit 15uA Iq, Aic), 
AIC3411/3412/3413 (0.9V-5V in 1.65-5.5V bei 0.5V FB in SC70-6/SOT23-6 
mit 12.5/25uA Iq ohne ext Diode) AS1322 (AMS) L6920 (ST), LTC3401 (LT) 
TS3410 (150uA 6V 1A) ZXSC100 (Zetex) TPS61000 (TI) NCP1450 (OnSemi), 
LTC3108 (LT, ab 20mV) MCP1640 LTC3525-3.3 BL8530 QX2303 AIC1638/1642 
(0.9-6V in 2.7..5V ext Schottky 15uA Iq SOT23/SOT89/TO92) MCP16251 
(0.82V-5.5V 100mA 1.23V fb 8uA Iq)
 Ladungspumpen: ICL7660/LTC1044/MAX104

von Andreas B. (bitverdreher)


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Rooben schrieb:
> Ich möchte ein möglichst kompaktes Gerät bauen das ich mit meinen
> vorhandenen Eneloop Pro AAA Akkus betreiben kann.

Möglichst kompakt und NiH Akkus schließen sich eigentlich aus. Dafür 
nimmt man einen LiIon-Akku (vergleiche mal die Energiedichten). Dann 
hast Du auch gleich die richtige Spannungslage und kannst Dir den 
stromfressenden Schaltregler sparen. Bei weißen LEDs wird es mit den 
3.3V allerdings schon knapp.

von Schlaumaier (Gast)


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Rooben schrieb:
> Zusätzlich zum ATTiny möchte ich noch drei LEDs und einen Piezo-Buzzer
> versorgen.

Genau deshalb 2 Akkus. ;) Für die meisten LED's reicht da ein ganz 
kleiner Wiederstand (1 Ohm oder so was).

von Uwe K. (ukhl)


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Schlaumaier schrieb:
> Genau deshalb 2 Akkus. ;) Für die meisten LED's reicht da ein ganz
> kleiner Wiederstand (1 Ohm oder so was).

Ich würde auch 2 Akkus empfehlen. Besonders wenn das Gerät lange im 
Sleep verharren soll.

Aber das mit dem 1 Ohm für die LED? Eher nicht.
Bei zwei Zellen arbeitet das System zwischen 2,2 V und 3 V.
Unter 1,1 V sollte eine NiMh Zelle nicht betrieben werden.
Frisch nach dem Laden können die auch mal 1,5 V haben, aber nur kurz.

Wenn wir jetzt von einer grünen LED ausgehen, so fallen dort ca. 2 V ab.
Dann brauchen wir einen Vorwiderstand der zwischen 0,2 V und 1 V die LED 
betreibt. Strom sparen wollen wir auch, so dass es sicher keine 20mA 
werden sollen. 0,2 V an 1 Ohm sind bei mir 200 mA. Bei 1 V... lassen wir 
das...

Bei 1,1 V sollte man schon die Akkus raus nehmen. Bei 1,2 V geht es noch 
eine Weile. Ich sage jetzt einfach, dass 1 mA reicht und das bei 1,2 V, 
dann haben wir 0,4 V bei 1 mA. Das sind 400 Ohm, so dass ein 330 Ohm 
wiederstand gut passt.

Zwischen 2,2 V und 3 V geht der Strom pro LED dann von 0,6 mA bis 3 mA.
0,6 mA ist schon arg wenig, aber da müssen die Akkus sowieso raus.

Bitte auch ausprobieren, ob die LED auch bei 2,4 V noch gut zu erkennen 
ist. Die meiste Zeit wirst Du ca. 2,8 Volt haben. In meiner Schaltung 
habe ich tatsächlich 330 Ohm genommen, und die LED's sogar noch im 4er 
Plex laufen.

330 Ohm sind GANZ weit weg von 1 Ohm.

von Schlaumaier (Gast)


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Uwe K. schrieb:
> 330 Ohm sind GANZ weit weg von 1 Ohm.

330 Ohm setzt ich bei den meisten meiner LED ein, wenn ich 5 Volt habe.

Wobei ich sagen muss das die LED's zwischen 2,2 - 2.3 Volt brauchen. 2 x 
1.2 Volt AKKU (die AA-Teile kommen bei mir nur auf ca. 1.25 Volt max.) 
Ergo sind das mein mir 2 x 1.2 = 2.40 Volt. Bei 2.3 Volt für die LED 
muss ich nur 0.1-0.2 Volt "Vernichten".

Ich hab es nicht nachgerechnet, aber ich denke da reichen ein paar Ohm.

Kommt halt immer auf die LED's an. Da ich den ich traue schaue ich immer 
ins Datenblatt, damit die ewig leben dürfen. ;)

von Harald (Gast)


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von Maxim B. (max182)


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Rooben schrieb:
> Nun bin ich allerdings unsicher wie ich am besten aus den
> 1.2V des Akkus die Betriebsspannung (3.3V?)

Es gibt sehr viele Wandler dafür. Ich nehme für so was gerne MCP1640: da 
IC ohne Diode auskommt, ist Wirkungsgrad gut. Auch Vin-Bereich paßt für 
1xAA gut. SOT-23 kann man immer noch gut löten.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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https://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung_aus_einer_Zelle
schon eine Weile nicht mehr verändert, aber genau zum Thema.

von MaWin (Gast)


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Schlaumaier schrieb:
> Genau deshalb 2 Akkus. ;) Für die meisten LED's reicht da ein ganz
> kleiner Wiederstand (1 Ohm oder so was).

Oje, Schlaumaier, dumm wie immer

Batterien haben die unangenehme Eigenschaft, während der Entladung mit 
der Spannung abzusinken.
Wenn man deinen '1 Ohm' Widerstand bei vollen Akkus auf Maximalstrom der 
LEDs auslegt (exakt angepasst an die reale Flussspannung dieses einen 
Exemplars, denn Exemplarschwankungen der LED sind viel zu gross, ca. 
0.4V machen die aus) , z.B. 20mA - sind die LEDs einfach AUS wenn der 
Akku fast leer wird. Weisse/blaue LEDs wäre auch bei vollem Akku schon 
unbenutzbar.

Wenn man wenigstens einen Stromregler verwenden würde wie 
CAT4002A/CAT4004A.

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