Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Komponenten für Uhr/Kalender im Solarbetrieb (ca. 80x80 mm)


von Zweibeiner (Gast)


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Ich möchte einen Kalender basteln. Müllabfuhr etc.

Die Display(s) (low-power LCD/TFT/e-ink) und RTC sind jeweils im unteren 
mA-Bereich, der Controller müsste nur jede Minute aufwachen, um die 
Uhrzeit zu aktualisieren.
Die Kalenderdaten (einige kB) sollten einmal jährlich per Massenspeicher 
(MicroSD oder USB-Stick) aktualisiert werden (dann auf EEPROM oder 
interner Flash) oder täglich eingelesen werden.

Auf der Rückseite können Solarzellen untergebracht werden. Das Ganze 
kann nach Süden ausgerichtet sein, bekommt aber nicht unbedingt direktes 
Sonnenlicht.

Sagen wir, ich bekomme die mittlere Stromaufnahme unter 5mA - dann 
müssten die Solarzellen am dunklen Wintertag 6h lang 20 mA bringen und 
speichern!

- Schafft das ein Modul in dieser Größe (welches)?
- Welcher Energiespeicher / (MPPT-)Laderegler (lange Lebensdauer)?

Mir fehlen da Erfahrungswerte... Danke schonmal für eure Berichte!

von MaWin (Gast)


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Zweibeiner schrieb:
> Schafft das ein Modul in dieser Größe

Nein.

> Welcher Energiespeicher

Klassisch LiPoly.

Du musst deinen Stromverbrauch noch drastisch reduzieren, auf unter 
100uA. Und wenn du ihn so niedrig hast, dass es eine 8x8cm Solarzelle im 
100Lux Innenraum täte, dann tut es auch eine Batterie ohne Solar, 
üblicherweise 2xMignon AlkaliMangan für zumindest das Jahr bis du 
wieder die SDCard wechselst.

Kein kommerzielles Produkt verwendet eins von deinen stromfressenden 
Displays und RTC. Schon ein ATmega328 kann mit 32kHz Quartz mit 17uA 
laufen und die Uhrzeit mitzählen. Ein 200x200 Pixel kleines ePaper nimmt 
5uA, aber ist nicht langlebig genug für Minutenupdates. Man musste die 
rundum verteile.

https://www.waveshare.com/w/upload/7/77/1.54inch_e-Paper_Datasheet.pdf

von Zweibeiner (Gast)


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Stimmt auch wieder, Energiequelle 1x im Jahr aufladen oder wechseln 
ginge auch.
In jedem Fall brauche ich einen 3.3V Regler. Boost für Alkali-Mangan. 
Buck für LiPoly.

5*24*365=43800 mAh

Die fettesten Powerbanks haben angeblich 30 Ah - würde auch nicht 
reichen.

Die RTC könnte eine DS3231M sein, sie könnte den Controller minütlich 
wecken und hat eine eigene Lithium-Backup-Batterie (die nur jährlich 
beim Hauptbatteriewechsel gebraucht würde).

E-Ink für die Tagesanzeige, LCD für die Uhrzeit.
Den genauen Verbrauch muss ich ermitteln.

Controller ist fast egal: AVR, STM, MSP, ESP - Hauptsache, ich muss 
nicht das Rad neu erfinden (SD-Karte, RTC, Displays, Font) und bekomme 
trotzdem den Stromverbrauch klein.

Da Einzelstück, wären mir Module am liebsten - auch wenn ich umlöten 
muss, um den Stromverbrauch zu senken.

von DerEgon (Gast)


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Zweibeiner schrieb:
> E-Ink für die Tagesanzeige, LCD für die Uhrzeit.

Wieso das?

Nimm einen µC, der direkt LC-Gläser ansteuern kann und ein 
controllerloses (d.h. nacktes) Displayglas.

Wozu 3.3V?

von MaWin (Gast)


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Zweibeiner schrieb:
> In jedem Fall brauche ich einen 3.3V Regler. Boost für Alkali-Mangan.
> Buck für LiPoly.

Sowohl der genannte ATmega als auch das ePaper läuft direkt aus LiPoly, 
ohne stromfressenden Spannungswandler, und schon ein 250mAh LiPoly Akku 
hält 1 Jahr problemlos durch.

Nur zum SDCard lesen müsste so ein Spannungswandler eingeschaltet 
werden.

Übrigens ein buck-boost, denn 3.3V liegen inmitten der 2.5-4.2V eines 
LiPoly.

Zweibeiner schrieb:
> 524365=43800 mAh
> Die fettesten Powerbanks haben angeblich 30 Ah - würde auch nicht
> reichen

Wenn man den fettesten Stromverbrauch hat....

von Wolfgang (Gast)


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Zweibeiner schrieb:
> Die fettesten Powerbanks haben angeblich 30 Ah - würde auch nicht
> reichen.

Dann nimm einen Akku. LiFePO4 gibt da deutlich mehr her 😉.
12V/200Ah wäre eine gängige Größe.

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Nimm ein MSP430 mit integriertem LCD Controller.

Die schaffen schon ein Durchschnitt Strom verbrauch <1µA.

Es gibt extra LP-LCD die eine niedrige Refreschfrequenz haben, die kann 
der MSP430 direkt ansteuern.

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