Moin, ich brauche ein wenig Inspiration ;-): Ich habe hier ein Sensor-Modul, auf Basis eines ESP8266, welches aus einer Kombination aus Solarzelle/Akkus mit Energie versorgt wird. Zur Überprüfung des Ladezustandes des Akkus, habe ich bisher die Spannung der Akkus via ADC (des ESP) ermittelt, mit den eigentlichen Messwerten übermittelt (Kurvenverlauf, siehe Bild) und daraus entsprechende Aktionen (z.B. eine Mail) angetriggert. Jetzt möchte ich den (einen!) ADC-Eingang des ESPs für etwas anderes verwenden, aber trotzdem die "Akku-Zustandsüberwachung" beibehalten! In dem Sensor-Modul soll dazu kein zusätzlicher externer ADC verbaut werden! Ich suche also nach einer einfachen Möglichkeit, das Unterschreiten eines bestimmten Spannungswertes irgendwie "digital" im Sensor-Modul, strom- und zeitsparend(!), zu detektieren/erkennen/übermitteln. Irgendwie kam mir z.B. ein NE555 in den Sinn, weiß aber nicht so richtig wie.... Hat jemand Ideen dazu bzw. etwas noch viel einfacheres? Grüße & Danke Uwe
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(SN)74LVC1G3157 Wenn du nur eine feste Spannungs-Schwelle hast, gibt es auch spezielle Überwachungs-Chips, bestehend aus Referenz, Komparator, und Timer, z.B. MAX803 (und viele xxx803-Klone) oder TLV840.
Zum umschalten der 2 Spannungen auf den einen Eingang des ESP8266 kann ein MAX325 verwendet werden. Der ESP8266 läuft allerdings mit 3,3V, das muss bei der weiteren Planung berücksichtigt werden. https://www.mouser.de/ProductDetail/Analog-Devices-Maxim-Integrated/MAX325CPA%2b?qs=sGAEpiMZZMvjbjwkTuU2aURTqwe%2Fc5P2u9k226fp5Rs%3D https://www.mouser.de/datasheet/2/609/MAX323_MAX325-3469615.pdf Es wird ein GPIO des ESP8266 benötigt um zwischen den 2 Spannungen umzuschalten. Und selbst wenn jetzt einige die Nase rümpfen..die Umschaltung kann auch mit einem kleinen (bistabilen) Relais gemacht werden. Für ein bistabiles wären allerdings 2 GPIO erforderlich.
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> Und selbst wenn jetzt einige die Nase rümpfen..die Umschaltung kann auch > mit einem kleinen (bistabilen) Relais gemacht werden. Das tun aber nur Palmface-Leute. Umschalten per Multiplexer ist ja schliesslich der normale Standard der in jeder MCU drin ist die viele ADC Eingaenge hat. Ich weiss aber nicht ob ich fuer so eine banale Anwendung so einen megateuren MAX verwenden wuerde. Da sollte es ein 74HC4053 auch tun. Oder halt der oben schon erwaehnte 3157. Aber nicht das bei dem wieder Leute beim loeten ins schwitzen kommen. :-p Vanye
Vanye R. schrieb: > Ich weiss aber nicht ob ich fuer so eine banale Anwendung so einen > megateuren MAX verwenden wuerde. Ist doch nicht mein Geld😀 > Da sollte es ein 74HC4053 auch tun. > Oder halt der oben schon erwaehnte 3157. Oder ein 74HC4066.
Frank O. schrieb: > Achim H. schrieb: >> Das billigste wäre ein Kondensator an einem GPIO. > > Erklärst du das bitte? Naja, du brauchst eigentlich nur ein RC Glied... C alleine reicht nicht ganz. Du startest indem du den gpio ausreichend lange Low schaltest... Also den C auf 0V entladen. Jetzt schaltest du um auf digital Input und wartest bis ein high zurück kommt. Die Exponentialfunktion für den Ladevorgang, die Schaltschwelle und die benötigte Zeit sie zu erreichen sagen dir dann wie hoch die Eingangsspannung ist. Das ganze funktioniert ok. Die Zeitmessung ist Recht kritisch und die Schaltschwellen auch. Temperaturabhängig ist das also schon verglichen mit einem echten ADC. Du kannst natürlich über diese Methode auch die stabile Versorgungsspannung messen und so on-fly einen Korrekturwert ermitteln. Im Grunde ist das ein Single slope Wandler. Eingesetzt wird das übrigens auch bei Touch Sensoren. Dort misst du aber die kapazität und alles andere ist in der Rechnung fix....wobei dort üblicherweise nur die Timer Werte verglichen werden und gar nicht die wahre Kapazität ermittelt wird. 73
Frank O. schrieb: > Achim H. schrieb: >> Das billigste wäre ein Kondensator an einem GPIO. > > Erklärst du das bitte? C durch einen R aufladen, und messen, wie lange das dauert. Eine krude Form des https://en.wikipedia.org/wiki/Integrating_ADC (ohne Opamp ist die Ladekurve nicht linear).
Frank O. schrieb: > Achim H. schrieb: >> Das billigste wäre ein Kondensator an einem GPIO. > > Erklärst du das bitte? Eigenbau "ADC". Kondensator und Widerstand davor sind bekannt, der GPIO zieht aktiv auf low und geht dann auf (no Pullup/-down) Eingang und misst die Zeit, bis er high liest. Taugt zumindest für "Betriebsspannung wie immer" oder "weniger".
Hans W. schrieb: > Naja, du brauchst eigentlich nur ein RC Glied... Danke Hans! Ich würde dann doch lieber einen Komparator nehmen.
Irgendwie etwas mysteriös. Kein externer ADC, aber ein NE555 mit Haufen Außenschaltung wäre OK. Neben den bereits erwähnten Methoden gibt es auch noch fertige Superviser Volltage Power Monitor Bausteine von diversen herstellen. Vielleicht ist da noch was dabei.
Uwe B. schrieb: > Jetzt möchte ich den (einen!) ADC-Eingang des ESPs für etwas anderes > verwenden, aber trotzdem die "Akku-Zustandsüberwachung" beibehalten Egal wie, du brauchst zusätzliche Bauteile. Da ist ein https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/analog_switch_analog_multiplexer_single_2_1_sot-363-219165 die einfachste Lösung. Wenn du natürlich ums verrecken mit dem auskommen musst was in der Kiste mit dem alten Radio auf der einsamen Südseeinsel drin ist, dann sag halt was dris ist, Röhren, Relais ?
Moin, nochmal zu den Randbedingungen: es handelt sich um ein Sensormodul, welches aus einer Kombination aus Solarzelle/Akku möglichst lange autonom funktionieren soll. Das Ding sendet alle 5min die Sensorwerte via ESP-Now an den entsprechenden Empfänger und befindet sich dazwischen im DeepSleep. D.h. also, der Stromverbrauch sollte möglichst gering und die Wachzeit möglichst kurz sein. Die Wachzeit liegt derzeit bei ca. 160-170ms. Sollte die Versorgungsspannung des Akkus doch mal unter eine kritische Grenze fallen, soll dies in den Daten mitgesendet werden. N. M. schrieb: > Irgendwie etwas mysteriös. > Kein externer ADC, aber ein NE555 mit Haufen Außenschaltung wäre OK. war ja nur ein Gedanke, der sicherlich nicht zu Ende gedacht war/ist...;-) Ich habe mir gerade ein paar Switch-/Multiplex-ICs angeschaut, die verbrauchen recht hohen Strom (20...30mA). Also nicht so richtig geeignet. RC-Glied hört sich spannend an, muss mal nachrechnen, ob ich da im Rahmen meiner Wachzeit bleiben würde. Diese Überwachungs-ICs muss ich mir noch ansehen. Gibt es da auch etwas in "handlötbarer" Größe? Hat jemand noch eine andere Idee? Grüße & Danke Uwe
Uwe B. schrieb: > RC-Glied hört sich spannend an, muss mal nachrechnen, ob ich da im > Rahmen meiner Wachzeit bleiben würde. Tau kann man klein machen, im paar ms Bereich. Braucht aber eine präzise Zeitmessung. Und, wenn möglich, einen GPIO mit Schmitt Trigger Eingang.
Uwe B. schrieb: > Ich habe mir gerade ein paar Switch-/Multiplex-ICs angeschaut, die > verbrauchen recht hohen Strom (20...30mA). Also nicht so richtig > geeignet. MAX325, 74HC4053 und auch 74HC4066 liegen um den Faktor >1000 darunter, also im unteren uA-Bereich.
Uwe B. schrieb: > Ich habe mir gerade ein paar Switch-/Multiplex-ICs angeschaut, die > verbrauchen recht hohen Strom (20...30mA). Also nicht so richtig > geeignet. Der Strom scheint dir doch scheissegal zu sein, denn ein NE555 frisst deutlich mehr als jeder Analogmultiplexer. Auch hast du in der Grundschule bei Lesekompetenz wohl gefehlt, ein 74LVC1G3157GW braucht typisch 0.1uA. DRAMATISCH.
Der TO will einfach wissen ob Die Spannung unter einem gewissen Wert liegt. Das geht mit einem Komperator IC z.B LM339 damit kannst Du Spannungen vergleichen und bekommst ein Digitales Ausgangsignal ob die eine Spannung größer ist oder nicht. Dazu brauchst Du noch eine Referenzspannung die kannst Du mit einer Zenerdiode und einem Widerstand erzeugen
Frederic S. schrieb: > Der TO will einfach Er konnte auch die Betriebsspannung mit einem Digitalvoltmeter messen und per Videokamera in en ESP8266 zur OCR Auswertung bringen ganz ohne Analogeingang, ABER WARUM ? Es geht mit 1 IC, ohne weitere Teile, mit einem 1/60000 Bruchteil des 1mA Stromverbrauchs eines LM339 und den 5mA für die Z-Diode.
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Uwe B. schrieb: > Ich habe mir gerade ein paar Switch-/Multiplex-ICs angeschaut, die > verbrauchen recht hohen Strom (20...30mA). Zeig mal, bei welchen Bausteinen du diesen Wert wo im Datenblatt gefunden hast. Seit es CMOS gibt (also seit Ende des letzten Jahrtausends), ist ein solch hoher Eigenbedarf bestenfalls noch ab 100MHz aufwärts anzutreffen.
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Uwe B. schrieb: > habe ich bisher die Spannung der Akkus via ADC (des ESP) ermittelt ... > Jetzt möchte ich den (einen!) ADC-Eingang des ESPs für etwas anderes > verwenden, aber trotzdem die "Akku-Zustandsüberwachung" beibehalten! Dein Betreff ist dämlich gewählt. Eine Spannung messen oder den Wert überwachen sind zwei verschiedene Dinge. Wenn du die Spannung messen willst, würde ich zu einen Analogmutiplexer raten, der den einen ADC-Eingang auf nahezu beliebig viele Quellen aufschaltet. Das machen übrigens µC mit mehr als einen ADC-Eingang genauso. Die kanonische Wahl wäre der 4051 aus der 4000er CMOS Reihe, den es von verschiedenen Herstellern gibt. Wenn es wirklich nur um 2 Quellen geht, reicht auch die Hälfte eines 4066. Oder ein beliebiger, modernerer Ersatz. Wenn du die Akku-Spannung nur überwachen willst, ist das Mittel der Wahl ein Schmitt-Trigger. Also irgendein Bauteil, das eine exakt definierte Schaltschwelle hat. Traditionell nimmt man einen dafür einen Komparator wie LM393. Aber ein OPV tut es auch. Bei Abstrichen an die Genauigkeit auch ein viertel eines 4093. Oder ein Spannungsüberwachungs-IC wie es verschiedenste Hersteller anbieten. Eine extra Referenzspannung brauchst du nicht, der ESP8266 hat ja wohl eine stabile 3.3V Versorgung. Ach ja, einen oder mehrere GPIO brauchst du natürlich auch.
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> Eine Spannung messen oder den Wert überwachen sind zwei verschiedene Dinge.
Ich messe und ueberwache gerade eine Betriebsspannung mit einem CH32V003
und der kostet erklaertermassen so gut wie nix und kann alles. :)
Es gibt also immer viele Moeglichkeiten. Aber ein einfacher umschalter
ist wohl hier am einfachsten.
Vanye
Michael B. schrieb: > Auch hast du in der Grundschule bei Lesekompetenz wohl gefehlt... ...usw...: oha, hat immerhin 13h gedauert, bis der Erste verbal entgleist ohne den Gegenüber zu kennen ;-) Axel S. schrieb: > Dein Betreff ist dämlich gewählt. Eine Spannung messen oder den Wert > überwachen sind zwei verschiedene Dinge. es sind beide Worte im Betreff. Man kann z.B. überwachen durch messen ;-) Ich glaube, es waren eine Menge gute Ideen dabei, die erstmal verarbeitet werden müssen. Das RC-Glied finde ich besonders smart. Wenn ich noch andere Anregungen brauche, melde ich mich wieder. Grüße & Danke Uwe
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