Sparsame "Statusanzeige" für elektrischen Schneckenzaun

[Tobi (skee)]

Hallo,

Ich bin gerade dabei, mir einen elektrischen Schneckenzaun zu bauen. Im 
Moment erstmal mit 9V Akkus, später wahrscheinlich mit 12V.

Ich hätte gerne irgendeine Art von optischem Feedback, um schon von ein 
paar Metern Abstand zu sehen, wenn der Stromkreis geschlossen ist, damit 
mir nicht evtl ein blöd liegendes Blatt oder so die Batterie leer saugt.
Das Ganze hätte ich gerne so einfach und stromsparend wie möglich.

Mein aktueller Ansatz wäre ein ATTiny, der die meiste Zeit schläft und 
regelmäßig aufwacht, prüft ob Strom fließt, und wenn ja, eine LED kurz 
blinken lässt.
Aber wahrscheinlich denk ich da schon wieder zu kompliziert.

Hat von Euch jemand evtl noch eine idee?

Danke

Tobi

[Horst V. (hoschti)]

Einfach eine LED in Reihe schlaten. Wenn die leuchtet, ist irgendwo was 
faul (leitend verbunden). In wie fern man da einen Vorwiderstand 
braucht, müsstest du probieren. Bei einem satten Schluss ist die LED 
natürlich hin.

[Otto K. (opto_pussy)]

Schleif doch einfach eine superhelle LED mit einer hohen mcd-Zahl und 
einen 330 Ohm Vorwiderstand in den Stromkreis mit rein. Selbst bei einem 
Kurzschluss durch einen Kronkorken würde die LED dann trotzdem noch 
nicht kaputt gehen.

[Tobi (skee)]

Erstmal danke für eure Antworten.

Ich möchte es jetzt aber doch etwas "komplizierter" machen, damit ich 
möglichst viel lernen kann.
Grundsätzlich möchte ich einen ATTINY85 verwenden, der standardmäßig 
schläft, aber jede Sekunde aufwacht, um einerseits zu überprüfen, ob das 
System grundsätzlich noch läuft, bzw Strom hat und andererseits, um zu 
prüfen, ob der Stromkreis geschlossen ist und ich ggf mal nachschauen 
sollte. Das ganze angezeigt mit kurz blinkenden LEDs.

Am liebsten wäre mir, wenn ich damit auch prüfen könnte, wie weit der 
Akku noch geladen ist. Aber mir ist nicht ganz klar, wie ich das angehen 
könnte.
Der ATTINY verträgt ja maximal 5,5V. Spannungswandler auf 3 bzw 5V hätte 
ich da, aber wie ich damit prüfen kann, wie voll der 9V bzw 12V Akku 
noch ist, ist mir schleierhaft.
Wenn da jemand einen Tipp oder Schubs in die richtige Richtung hätte, 
wäre das super :)

Danke

[Klaus (feelfree)]

Tobi schrieb:
> aber wie ich damit prüfen kann, wie voll der 9V bzw 12V Akku noch ist,
> ist mir schleierhaft.

Spannungsteiler, AD-Wandler.

[Frank O. (frank_o)]

Otto K. schrieb:
> Schleif doch einfach eine superhelle LED mit einer hohen mcd-Zahl und
> einen 330 Ohm Vorwiderstand in den Stromkreis mit rein.

Und da gibt es auch welche, die mit fast nix an Strom gut hell leuchten.
Mit einem Komparator kannst du auch die Spannung überwachen, sodass die 
leere Batterie angezeigt wird, wenn sie noch lange genug Leistung für 
die Led hat.

[Tobi (skee)]

Ok, damit kann ich arbeiten. Danke!

Was ich mich grad noch frage:
Woher weiß ich, bei welcher Spannung ein Akku voll/leer ist?
Kann ich mich da grundsätzlich immer auf fixe Werte für einen bestimmten 
Typen verlassen?
Also hat ein 9V NiMH (oder 12V LiFePO4) Akku immer die gleichen Werte, 
egal welcher Hersteller?

[Frank O. (frank_o)]

Natürlich nicht. Du musst schon gucken wo die Abschaltspannung für die 
verwendeten Typen liegt. Wenn du die gleiche Batterietechnik verwendest, 
da liegen die Hersteller dicht beieinander.

[Tobi (skee)]

Ok, das war voll missverständlich ausgedrückt...
Also wenn ich einmal die Werte von 9V NiMH Akkus habe, kann ich die 
grundsätzlich für alle 9V NiMH Akkus verwenden.
Und 12V LiFePO4 Akkus haben natürlich ihre eigenen Werte, da aber dann 
auch grundsätzlich gleich für alle 12V LiFePO4 Akkus. Korrekt?

[Frank O. (frank_o)]

Ja. Auch wenn die Hersteller geringe Unterschiede haben mögen.

Wichtig: Abschaltspannung ist nicht gleich Entladeschlussspannung.
Letztere solltest du bei Akkus nicht wählen, wenn die Anwendung nicht 
eine maximale Laufzeit benötigt. Dann halten deine Akkus länger.

[Nemopuk (nemopuk)]

Tobi schrieb:
> Und 12V LiFePO4 Akkus haben natürlich ihre eigenen Werte, da aber dann
> auch grundsätzlich gleich für alle 12V LiFePO4 Akkus. Korrekt?

Bei gleicher Größe ja.

Allerdings wird im LiIo Bereich viel Schund mit zu wenig Kapazität 
verkauft (und zugleich mit besonders viel Kapazität beworben - ein 
deutlich Warnsignal).

[Tobi (skee)]

Frank O. schrieb:
> Ja. Auch wenn die Hersteller geringe Unterschiede haben mögen.
>
> Wichtig: Abschaltspannung ist nicht gleich Entladeschlussspannung.
> Letztere solltest du bei Akkus nicht wählen, wenn die Anwendung nicht
> eine maximale Laufzeit benötigt. Dann halten deine Akkus länger.

Zu "Abschaltspannung" habe ich jetzt nicht wirklich was gefunden. Da 
lande ich dann immer wieder bei der Entladeschlussspannung.
Gibt es evtl eine grobe Faustformel, an der man sich orientieren kann? 
Sowas wie "immer 10% über der Entladeschlussspannung" oder so?

[Frank O. (frank_o)]

Zitat:
"Die Abschaltspannung eines 9V NiMH Akkus liegt typischerweise im 
Bereich von 6,0 bis 7,0 Volt. Ein 9V NiMH Akku besteht aus mehreren 
Zellen, die in Reihe geschaltet sind. Die einzelnen Zellen haben eine 
Nennspannung von 1,2 Volt, was bei 7 Zellen 8,4 Volt ergibt. Bei einer 
vollständigen Entladung sollte die Spannung nicht unter 1,0 Volt pro 
Zelle fallen, um eine Beschädigung des Akkus zu vermeiden."

Die Entladeschlussspannung liegt noch darunter.
Oft wird das gleich benutzt und sogar in Fachartikeln falsch benutzt.
Der Unterschied ist vielleicht 0,1-0,2 Volt pro Zelle, je nach 
Batterietyp.
Die Abschaltspannung ist die Spannug, wo dir noch die Funktion deines 
Gerätes garantiert ist und die Batterie zuverlässig funktioniert, 
während die Entladeschlussspannung den Schutz der Batterie im Sinne hat.

[Klaus F. (klaus27f)]

Tobi schrieb:
> einen elektrischen Schneckenzaun zu bauen. Im
> Moment erstmal mit 9V


hahahaha

( sagen da die Schnecken )

[Frank O. (frank_o)]

Klaus F. schrieb:
> hahahaha

Man liest es immer wieder. Hast du das ausprobiert?

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Frank O. schrieb:
> Klaus F. schrieb:
>> hahahaha
>
> Man liest es immer wieder. Hast du das ausprobiert?

Wenn er sich als Schnecke identifiziert, dann hat Klaus es ausprobiert 
und hat über die 9V nur gelacht. Das Gemüse ist weg und bereits durch 
seinen Magen gelaufen und was da gerade wächst, wird auch bald dieses 
Schicksal ereilen.

Hier mal ein Beispiel mit Katze:
https://www.faz.net/aktuell/feuilleton/gender-debatte-in-grossbritannien-ein-maedchen-meint-eine-katze-zu-sein-18980626.html

[Fred F. (fred08151)]

Tobi schrieb:
> Gibt es evtl eine grobe Faustformel, an der man sich orientieren kann?

LiFePO4 Ladeschlusspannung < 3.5 - 3.65 Volt pro Zelle
LiFePO4 voll Leerlaufspannung 3,336 Volt
LiFePO4 Leer ~ 2,8 - 3.0  Volt

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Tobi schrieb:
> Zu "Abschaltspannung" habe ich jetzt nicht wirklich was gefunden.

Das Problem ist, dass es immer eine Zelle gibt, die die untere 
Zellspannung erreicht, aber weil die anderen Zellen noch mehr Saft 
haben, wird die Gesamtabschaltschwellenspannung noch nicht erreicht. In 
dem Falle wird eine Zelle zu Tief entladen. Gerade LiFePo haben eine 
flache Kennlinie, was erschwerend hinzukommt.

[Jobst M. (jobstens-de)]

Auffällig, aber nur 0,5mA.

Gruß
Jobst

[Klaus F. (klaus27f)]

Jobst M. schrieb:
> Auffällig, aber nur 0,5mA.

Aha,
aber wie bewerkstelligt das Modul folgenden Wunsch ...

Tobi schrieb:
>> irgendeine Art von optischem Feedback, um schon von ein
>> paar Metern Abstand zu sehen, wenn der Stromkreis geschlossen ist

... oder reicht die Anzeige "Batterie noch nicht leer" ?

[Tobi (skee)]

So, ich habe mir jetzt mal einen Spannungsteiler nach diesem Vorbild 
gebaut gebaut: https://elektro.turanis.de/html/prj084/index.html

R1=100KΩ, R2=10KΩ
Ich arbeite mit einem ATTiny85, und einer Referenzspannung von 1,1V.
Mein Code sieht so aus:

#define PIN_TEST A1

#define REF_VOLTAGE 1.1
#define PIN_STEPS 1023.0

const float R1 = 99000.0;          // exact resistance of R1 (= 100 kOhm)
const float R2 = 9800.0;           // exact resistance of R2 (= 10 kOhm)

float vout = 0.0, vin = 0.0;
int rawValue = 0;

void setup() {
  analogReference(INTERNAL1V1);
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PIN_TEST, INPUT);
}

void loop() {
  rawValue = analogRead(PIN_TEST);
  vout = (rawValue / PIN_STEPS) * REF_VOLTAGE;

  vin = vout / (R2 / (R1 + R2));

  if (vin < 0.09) {
    vin = 0.0;  // suppress noise
  }

  Serial.println("U = " + String(vin) + " V");
  delay(1000);
}

Grundsätzlich funktioniert es auch, aber was mit ein bisschen irritiert, 
sind die Schwankungen in der gemessenen/berechneten Spannung. Hier mal 
ein Auszug:
U = 9.61 V
U = 9.71 V
U = 9.71 V
U = 9.71 V
U = 9.97 V
U = 9.54 V
U = 10.05 V
U = 9.84 V
U = 10.04 V
U = 10.00 V
U = 9.67 V
U = 9.53 V
U = 9.80 V
U = 10.12 V
U = 10.00 V
U = 9.75 V
U = 9.48 V
U = 9.53 V
U = 9.53 V
U = 9.97 V

Wenn ich die Spannung der Batterie mit dem MM messe, bin ich bei 9,48V.
Hab ich da etwas falsch gemacht? Woher kann das kommen?

Danke

[Manfred P. (pruckelfred)]

Horst V. schrieb:
> Einfach eine LED in Reihe schlaten. Wenn die leuchtet, ist irgendwo was
> faul (leitend verbunden). In wie fern man da einen Vorwiderstand
> braucht, müsstest du probieren. Bei einem satten Schluss ist die LED
> natürlich hin.

Mit einer 9V-Batterie eher nicht, die liefern nicht genug Strom. Mit 
Li-Akku klar, da kommt tödlicher Strom.

Otto K. schrieb:
> Schleif doch einfach eine superhelle LED mit einer hohen mcd-Zahl und
> einen 330 Ohm Vorwiderstand in den Stromkreis mit rein. Selbst bei einem
> Kurzschluss durch einen Kronkorken würde die LED dann trotzdem noch
> nicht kaputt gehen.

Schön und schützt auch die Schnecke vor dem Strom?

Tobi schrieb:
> R1=100KΩ, R2=10KΩ

Warum können die Bastler eigentlich keine Energiebillanz rechnen?

110 kOhm ergibt 80µA Querstrom, da ist der 9V-Block (Akku) nach 3 
Monaten leer, der µC will ja auch noch versorgt sein.

Sinnlose Spielerei, die obendrein die Aufgabe nicht erfüllt:

Tobi schrieb:
> um schon von ein paar Metern Abstand zu sehen,
> *wenn der Stromkreis geschlossen ist*

[Jobst M. (jobstens-de)]

Klaus F. schrieb:
> aber wie bewerkstelligt das Modul folgenden Wunsch

Nennt sich "Reihenschaltung"


Gruß
Jobst

[Klaus F. (klaus27f)]

Tobi schrieb:
> Hab ich da etwas falsch gemacht?

Jobst M. schrieb:
> Nennt sich "Reihenschaltung"


Pfuscher und Anfänger.

https://www.333shop.com/de/shop/product/1059-weidezaungerat-mit-netzbetrieb-gegen-schnecken-llampec-modell-10-5859

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Das reicht nicht. Für die invasiven Schneckearten brauchst Du was gegen 
Schweine und Pferde.

[Otto K. (opto_pussy)]

Klaus F. schrieb:
> hahahaha

Ich würde an deiner Stelle nicht zu laut lachen. Hast du schon mal eine 
9 Volt Blockbatterie an deine eigene Zunge drangehalten? Das was du dann 
fühlst, fühlt auch die Schnecke, nur 1000 mal stärker, weil sie 1000 mal 
kleiner und 1000 mal schwächer ist als du. Der Schleim auf deiner Zunge 
ist mit dem einer Schnecke vergleichbar.

🐛

[Tobi (skee)]

Manfred P. schrieb:
> Tobi schrieb:
>> R1=100KΩ, R2=10KΩ
>
> Warum können die Bastler eigentlich keine Energiebillanz rechnen?
>
> 110 kOhm ergibt 80µA Querstrom, da ist der 9V-Block (Akku) nach 3
> Monaten leer, der µC will ja auch noch versorgt sein.
>
> Sinnlose Spielerei, die obendrein die Aufgabe nicht erfüllt:

Also ich konnte mit meinem aktuellen Prototypen nachweislich schon 
mehrere Nacktschnecken davon abhalten, sich an meinen Chillies zu 
vergehen. Daher ist die Sinnhaftigkeit aktuell auf jeden Fall gegeben. 
Und wenn ich dann hoffentlich bald auf 12V umstellen kann, umso mehr.
Und selbst wenn nicht, ist es ein tolles Projekt für mich, um zu lernen.

Vielleicht hättest Du ja auch noch einen Hinweis für mich, warum die 
gemessen Spannungen so schwanken.

Danke

[Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)]

Also wenn das Ganze ein gewisses Niveau, auch zum Lernen, haben soll, 
würde ich an ein E-Paper-Display (gibt es sehr klein) denken, dass z.B. 
alle 60s aufgefrischt wird. Man kann dann auch Zahlen, Text und(oder 
Symbole/Icons zum Status oder dem Batterie-Füllstand darstellen ...

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Tobi schrieb:
> Vielleicht hättest Du ja auch noch einen Hinweis für mich, warum die
> gemessen Spannungen so schwanken.

Weil der interne ADC sich recht viele Störungen einfängt. Abhilfe gibts 
durch:
1. Abblocken von AREF mit externem Kondensator. Geht nur, wenn du den 
Pin nicht anderweitig benötigst.
2. Mehrfaches lesen des ADC und Mitteln des Wertes. Es kommt ja nicht 
auf schnelles Lesen an. Die Zeit, um z.B. 10 oder 20 Werte zu lesen und 
zu mitteln, hast du immer.
3. Niedrige Abtastrate des ADC. Nicht mit 200ksps, sondern z.B. nur mit 
einem Viertel der möglichen Geschwindigkeit.
4. Wählen einer höheren AREF. Wenn du statt 1,1V die 2,56V wählst, 
zappelts weniger.

[Tobi (skee)]

Matthias S. schrieb:
> Tobi schrieb:
>> Vielleicht hättest Du ja auch noch einen Hinweis für mich, warum die
>> gemessen Spannungen so schwanken.
>
> Weil der interne ADC sich recht viele Störungen einfängt. Abhilfe gibts
> durch:
> 1. Abblocken von AREF mit externem Kondensator. Geht nur, wenn du den
> Pin nicht anderweitig benötigst.
> 2. Mehrfaches lesen des ADC und Mitteln des Wertes. Es kommt ja nicht
> auf schnelles Lesen an. Die Zeit, um z.B. 10 oder 20 Werte zu lesen und
> zu mitteln, hast du immer.
> 3. Niedrige Abtastrate des ADC. Nicht mit 200ksps, sondern z.B. nur mit
> einem Viertel der möglichen Geschwindigkeit.
> 4. Wählen einer höheren AREF. Wenn du statt 1,1V die 2,56V wählst,
> zappelts weniger.

Also ich bin jetzt mal auf 2.56V AREF hochgegangen und messe 10mal mit 
einem Abstand von 20ms, das hat auf jeden Fall gegen die krassen 
Ausschläge geholfen.
Im Schnitt ist jetzt die vom ATTiny gemessene Spannung konstant knapp 2% 
über der vom Multimeter gemessen Spannung. Die Frage ist, ob ich das 
noch einigermaßen reduziert bekomme, oder ob das eine Unschärfe ist, die 
"normal" ist.

Das mit dem externen Kondensator verstehe ich nicht ganz. Kommt der an 
den AREF Pin (den ich aktuell nicht verwende) oder an den ADC Pin, an 
dem die zu messende Spannung anliegt? Welchen Kondensator würde ich 
dafür verwenden? Und wie schließe ich den an (in Reihe/parallel)?

Danke

[Nemopuk (nemopuk)]

Wer die interne Referenzspannung benutzt, hängt an AREF und GND 
normalerweise einen kleinen Kondensator mit 10-100 nF, um die 
Referenzspannung zu stabilisieren.

Wenn die Quelle der zu messenden Spannung mehr als 10 kΩ hat, dan 
bewirkt die Belastung durch den ADC Spannungssprünge auf eben dieser 
Leitung. Im Einfachsten Fall kann man das stabilisieren, indem man auch 
hier einen Kondensator mit 10-100 nF zwischen dem analogen Eingang und 
GND klemmt. Vorausgesetzt, die Quelle verträgt die zusätzliche 
kapazitive Belastung, und der dadurch entstehende Tiefpass 
beeinträchtigt die zu messende Frequenz nicht.

Wenn die Quelle z.B. ein Mikrofon wäre, würde ich keinen Kondensator 
verwenden, sondern einen Impedanzwandler. Der Kondensator würde den 
Klang des Mikrofons stark verändern.

Die Frequenz ist in deinem Fall wohl irrelevant, schätze ich.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Tobi schrieb:
> Woher kann das kommen?

Elektromagentische Störungen, die Dein Kabelsalat einfängt.

Wie lange ist denn Dein Schneckenzaun?
Wird dieser bei Regen nass?
Wie lange sind die Leitungen vom Zaun zu Deiner Anzeige?

[Tobi (skee)]

Dieter D. schrieb:
> Tobi schrieb:
>> Woher kann das kommen?
>
> Elektromagentische Störungen, die Dein Kabelsalat einfängt.
>
> Wie lange ist denn Dein Schneckenzaun?
> Wird dieser bei Regen nass?
> Wie lange sind die Leitungen vom Zaun zu Deiner Anzeige?

Aktuell habe ich zwei Zäune mit jeweils 180cm Länge und die Länge der 
Leitungen zum Akku bzw zur Anzeige sind 50cm.
Der Zaun ist auf Holz geschraubt, mit Duct-Tape zwischen Holz und Zaun. 
Wenn es regnet wird der Zaun nass.

Aber wenn das jetzt gut funktioniert, werde ich nächstes Jahr 5 Zäune 
mit jeweils 450cm haben, wo die Leitungen zum "Steuergerät" bzw zur 
Anzeige durchaus 5m betragen können.
Gespeist wird das dann aber von einem 12V Akku, der bis zu 20m weit 
entfernt sein kann (falls das relevant ist).

Und natürlich würde ich es jetzt schon gerne so bauen, dass es auch 
nächstes Jahr funktioniert.

[Ove M. (Firma: ;-) gibt es auch) (hasenstall)]

Ich brauche für meinen Schneckenzaun keine Batterie 🪫 und keine Anzeige!
Nimmst du zwei dünne Flachbänder, eins aus Alu oder etwas verzinktes, 
eins aus Kupfer. Stelle sie so auf dass beide in kurzem Abstand isoliert 
voneinander sind und verbinde sie an einer Stelle. Die Schnecke muss, um 
zu weiterkriechen beide berühren. Kriecht die Schnecke drüber, wirkt sie 
wie ein Elektrolyt in einer kurzgeschlossenen Batterie und das gefällt 
ihr nicht! Sie dreht bei.
+-----------------------------+
|    (Cu)          😵‍💫       |  <-- Kupferstreifen
+-----------------sch---------+
                  sch
+-----------------sch---------+
|    (Zn)         sch         |  <-- Zinkstreifen
+-----------------sch---------+
                  sch = Schnecke 🐌

[Frank O. (frank_o)]

Frank E. schrieb:
> würde ich an ein E-Paper-Display

Natürlich noch die Internetanbindung nicht vergessen. +Kopfschüttel+
Wieso muss alles ein Display haben?

Die Dinge werden immer mehr zum Selbstzweck.

Man sollte im Auge behalten was der eigentliche Zweck ist.
Wenn ich etwas baue, dann soll das funktionieren und das möglichst 
unauffällig.

[H. H. (hhinz)]

Frank O. schrieb:
> Wenn ich etwas baue, dann soll das funktionieren und das möglichst
> unauffällig.

Das ist aber zu einfach.

[Björn W. (bwieck)]

Tobi schrieb:
> Also ich bin jetzt mal auf 2.56V AREF hochgegangen und messe 10mal mit
> einem Abstand von 20ms, das hat auf jeden Fall gegen die krassen
> Ausschläge geholfen.
> Im Schnitt ist jetzt die vom ATTiny gemessene Spannung konstant knapp 2%
> über der vom Multimeter gemessen Spannung. Die Frage ist, ob ich das
> noch einigermaßen reduziert bekomme, oder ob das eine Unschärfe ist, die
> "normal" ist.

Die AREF Spannung ist nur nominal 2,56V. In Wirklichkeit leicht daneben 
aber dafür Stabil. Messe mit dem Multimeter am AREF-Pin nach und passe 
den Wert in deiner Software an.

[Frank O. (frank_o)]

Ursprünglich wollte der TO nur eine optische, möglichst helle Anzeige.
Das dann naheliegend mit einer Batterieüberwachung zu verknüpfen (ich 
schlug einen Komparator vor, man kann auch einen Schmitt-Trigger 
nehmen), ist sicher noch hilfreich. Aber jetzt noch ein Display dran? 
Das muss auch noch alles für drausen passen.
Mit einem Schmitt-Trigger brauchst du nur noch eine Led und ein bisschen 
Hühnerfutter, etwas Heißkleber und die ganze Sache ist dicht und für 
draußen geeignet.
Warum also alles unnötig kompliziert machen?

[Tobi (skee)]

Björn W. schrieb:
> Tobi schrieb:
>> Also ich bin jetzt mal auf 2.56V AREF hochgegangen und messe 10mal mit
>> einem Abstand von 20ms, das hat auf jeden Fall gegen die krassen
>> Ausschläge geholfen.
>> Im Schnitt ist jetzt die vom ATTiny gemessene Spannung konstant knapp 2%
>> über der vom Multimeter gemessen Spannung. Die Frage ist, ob ich das
>> noch einigermaßen reduziert bekomme, oder ob das eine Unschärfe ist, die
>> "normal" ist.
>
> Die AREF Spannung ist nur nominal 2,56V. In Wirklichkeit leicht daneben
> aber dafür Stabil. Messe mit dem Multimeter am AREF-Pin nach und passe
> den Wert in deiner Software an.

Also wenn ich den Pin mit dem Multimeter messe, erhalte ich Werte 
zwischen 2,77V und 3,08V, sobald der ATTiny seine Messung durchführt. 
Während des sleeps ist sie bei 3,11V (mC hängt aktuell am USB und wird 
dort mit 3V versorgt).
Das hat meine Verwirrung jetzt nicht besser gemacht :D

[Björn W. (bwieck)]

Tobi schrieb:
> Also wenn ich den Pin mit dem Multimeter messe, erhalte ich Werte
> zwischen 2,77V und 3,08V, sobald der ATTiny seine Messung durchführt.
> Während des sleeps ist sie bei 3,11V (mC hängt aktuell am USB und wird
> dort mit 3V versorgt).
> Das hat meine Verwirrung jetzt nicht besser gemacht :D

Offenbar schwankt deine Spannungsversorgung von µC stark.
Ist das son Steckbrettgedöns ohne Abblockkondensatoren?
Für ne VREF von 2,56V ist eh eine Versorgung von 5V angebrachter.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Wenn Du einen passend gewählten Widerstand mit drei Dioden in 
Reihenschaltung überbrückst und parallel dazu den ewigen Blinker von 
Kainka hängst, dann hast Du einen Anzeige, wenn zuviel Strom fließen 
sollte, die selbst aber sehr sparsam im Verbrauch ist.

[Tobi (skee)]

Also ich habe die Versorgung jetzt mal auf 5V geändert.
Dadurch wird die Messung tatsächlich sehr viel stabiler, aber mein 
Ergebnis ist jetzt bei 10,18V-10,20V. Der Akku hat aktuell 9,44V.

Das ist mein aktueller Code:

#define PIN_TEST A1

//#define REF_VOLTAGE 1.1
#define REF_VOLTAGE 2.56
#define INTERNAL2V56_NO_CAP (6)
#define PIN_STEPS 1023.0

const float R1 = 99000.0;          // exact resistance of R1 (= 100 kOhm)
const float R2 = 9800.0;           // exact resistance of R2 (= 10 kOhm)

float vout = 0.0, vin = 0.0;
float vinAvg = 0;
int rawValue = 0;

void setup() {
  analogReference(INTERNAL2V56_NO_CAP);
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PIN_TEST, INPUT);
}

void loop() {

  vin = 0;

  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    rawValue = analogRead(PIN_TEST);
    //Serial.println(String(rawValue));
    vout = (rawValue / PIN_STEPS) * REF_VOLTAGE;

    float vinTmp = vout / (R2 / (R1 + R2));

    if (vinTmp < 0.09) {
      vinTmp = 0.0;  // suppress noise
    } 
    vin += vinTmp;
    delay(20);
  }

  vin = vin / 10;

  if (vinAvg == 0) {
    vinAvg = vin;
  } else {
    vinAvg = (vinAvg + vin) / 2;
  }

  Serial.println("U = " + String(vin) + " V - " + String(vinAvg));
  delay(1000);
}

Was mache ich jetzt falsch?

Danke

[Manfred P. (pruckelfred)]

Tobi schrieb:
>> Sinnlose Spielerei, die obendrein die Aufgabe nicht erfüllt:
>
> Also ich konnte mit meinem aktuellen Prototypen nachweislich schon
> mehrere Nacktschnecken davon abhalten, sich an meinen Chillies zu
> vergehen. Daher ist die Sinnhaftigkeit aktuell auf jeden Fall gegeben.

Missverständnis: Ich sehe den Mikrocontroller als sinnlose Spielerei, 
nicht den Schneckenschutz an sich.

Und die Aufgabe erfüllt µC der auch nicht, nämlich zu signalisieren, 
wenn Strom fließt.

> Vielleicht hättest Du ja auch noch einen Hinweis für mich, warum die
> gemessen Spannungen so schwanken.

Mehrere Messungen machen, den größten und kleinsten Wert weg und den 
Mittelwert aus dem Rest bilden - so mache ich das.

Tobi schrieb:
> Also ich bin jetzt mal auf 2.56V AREF hochgegangen und messe 10mal mit
> einem Abstand von 20ms, das hat auf jeden Fall gegen die krassen
> Ausschläge geholfen.

Jou, aber steht auch wieder dem Wunsch nach geringem Verbrauch im Wege. 
Das geht auch schneller, mit z.B. 7ms Pause.

> Im Schnitt ist jetzt die vom ATTiny gemessene Spannung konstant knapp 2%
> über der vom Multimeter gemessen Spannung. Die Frage ist, ob ich das
> noch einigermaßen reduziert bekomme, oder ob das eine Unschärfe ist, die
> "normal" ist.

Es ist Aufgabe DEINER Software, die gemessene Zahl in die Spannung 
umzurechnen.

> Das mit dem externen Kondensator verstehe ich nicht ganz.

Der kommt am Teiler parallel zum 10 kOhm bzw. vom Analog-Eingang nach 
GND.

Tobi schrieb:
>> Die AREF Spannung ist nur nominal 2,56V. In Wirklichkeit leicht daneben
>> aber dafür Stabil.
> Also wenn ich den Pin mit dem Multimeter messe, erhalte ich Werte
> zwischen 2,77V und 3,08V, sobald der ATTiny seine Messung durchführt.

Baue das ordentlich auf und zeige den Aufbau, kein Steckbrettgepfusche.

Tobi schrieb:
> Während des sleeps ist sie bei 3,11V (mC hängt aktuell am USB und wird
> dort mit 3V versorgt).

Solange der µC schläft, wird er die Referenz nicht garantieren wollen. 
Wie Versorgung per USB und 3V zusammenpassen, erschließt sich mir nicht. 
Versorge das Ding anständig per Längsregler aus der Batterie.

[Tobi (skee)]

Manfred P. schrieb:

> Baue das ordentlich auf und zeige den Aufbau, kein Steckbrettgepfusche.

Was ist denn ein ordentlicher Aufbau?

[Frank O. (frank_o)]

Tobi, deine anfänglichen Ansprüche haben sich in eine ganz andere 
Richtung entwickelt.
Es ist schwer zu folgen, wenn du diese nicht zwischendurch neu 
definierst.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Frank O. schrieb:
> Tobi, deine anfänglichen Ansprüche haben sich in eine ganz andere
> Richtung entwickelt.

Manchen sind diese tatsächlich entgangen.

Tobi schrieb:
> Was ist denn ein ordentlicher Aufbau?

Keiner hat Deinen Aufbau gesehen. Daher muss man immer mit dem üblichen 
worst-case rechnen.

Messe mal nacheinander eine 1,5V Zelle, an eine 5V Powerbank und an 
einer 9V Batterie. Zuerst und zuletzt die 0V, wenn nix dran hängt oder 
der Eingang auf Masse gelegt wurde.

Dann wäre der Schaltplan zu posten sehr sinnvoll. Den ganzen Schaltplan 
hast Du sicherlich noch nicht, aber es reicht nur den Teil zu zeichnen 
bis zum ADC-Pin am µC, der die Spannung misst.

[Tobi (skee)]

Frank O. schrieb:
> Tobi, deine anfänglichen Ansprüche haben sich in eine ganz andere
> Richtung entwickelt.
> Es ist schwer zu folgen, wenn du diese nicht zwischendurch neu
> definierst.

Verstehe ich total, daher nochmal kurz zusammengefasst:

Initial ging es mir nur darum, zu sehen, ob der Stromkreis des 
Schneckenzauns geschlossen ist oder nicht, um ggf was dagegen zu 
unternehmen, bevor mir die Batterie leer gesaugt wird.

Durch die Diskussion hier hat sich das jetzt aber ein bisschen erweitert 
und ich würde gerne folgendes umsetzen:
- Anzeige des Akku-Füllstandes (entweder mit 1 LED, die je nach 
Füllstand unterschiedlich blinkt oder mit 3 LEDS (Rot, Gelb, Grün))
- Anzeige, ob der Schneckenzaun grad offen/geschlossen ist mit einer 
extra LED
- Um Strom zu sparen, möchte ich die LEDs immer nur alle x Sekunden kurz 
blinken lassen.
- Stromversorgung erfolgt komplett über den 9V/12V Akku. Über einen 
Festspannungsregler wird der ATTiny mit 5V versorgt.

Mein Ansatz ist jetzt, das mit einem ATTiny85 zu machen.
Dieser ist per default im SLEEP_MODE_PWR_DOWN und wacht dann alle x 
Sekunden auf, prüft die Ladung des Akkus und ob was im Zaun festhängt, 
blinkt dann kurz mit den LEDs und legt sich wieder schlafen.

Grundsätzlich sehe ich da keine Probleme mit der Umsetzung, das einzige, 
woran ich grad scheitere, ist das Auslesen der Akku-Spannung.
Mein aktuelles Schaltbild ist im Anhang.

[Frank O. (frank_o)]

Tobi schrieb:
> Initial ging es mir nur darum, zu sehen, ob der Stromkreis des
> Schneckenzauns geschlossen ist oder nicht, um ggf was dagegen zu
> unternehmen, bevor mir die Batterie leer gesaugt wird.

Dann hatte ich es da schon nicht so verstanden, wie du es gemeint hast.
Bei "geschlossen" dachte ich tatsächlich eher an eine Unterbrechung, 
bzw. eher, ob die Batterie leer ist.

[Tobi (skee)]

Frank O. schrieb:
> Tobi schrieb:
>> Initial ging es mir nur darum, zu sehen, ob der Stromkreis des
>> Schneckenzauns geschlossen ist oder nicht, um ggf was dagegen zu
>> unternehmen, bevor mir die Batterie leer gesaugt wird.
>
> Dann hatte ich es da schon nicht so verstanden, wie du es gemeint hast.
> Bei "geschlossen" dachte ich tatsächlich eher an eine Unterbrechung,
> bzw. eher, ob die Batterie leer ist.

Wie wäre denn hier eine "korrekte", bzw verständlichere, Bezeichnung 
gewesen? Möchte ja in Zukunft sichergehen, dass ich richtig verstanden 
werde.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Tobi schrieb:
> woran ich grad scheitere, ist das Auslesen der Akku-Spannung.

Da fehlt ein Tiefpass, der einen Teil der Stoerungen herausfiltern 
wuerde.

[Frank O. (frank_o)]

Tobi schrieb:
> Wie wäre denn hier eine "korrekte", bzw verständlichere, Bezeichnung
> gewesen?

Ein Schaltplan ist immer etwas, das jeder von uns gleich versteht.
Aber in dem Fall lag es mehr an mir.

[Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)]

Frank O. schrieb:
> Frank E. schrieb:
>> würde ich an ein E-Paper-Display
>
> Natürlich noch die Internetanbindung nicht vergessen. +Kopfschüttel+
> Wieso muss alles ein Display haben?
> Die Dinge werden immer mehr zum Selbstzweck.

Wieso "Selbstzweck"?

Der TO wollte doch eine Anzeige und ein Display zeigt etwas an (sofern 
es korrekt "gefüttert" wird. Ausserdem sind wir hier ein 
Mikrocontroller-Forum, was ein gewisses Niveau impliziert.
Du kannst ja der Meinung sein, dass du den Aufwand zu hoch findest, 
generell falsch oder unsinnig ist es deshalb aber noch lange nicht.

Wenn man den Akkustand bei Tageslicht mit einer LED über größere 
Entfernung anzeigen möchte, braucht die mindestens 10..20 mA, was dem 
Akku-Füllstand wohl nicht gut tut. Da macht doch eine Anzeige wie im 
Bild deutlich mehr her. E-Paper brauchen nur dann Strom, wenn sich etwas 
im Bild ändert.

[Tobi (skee)]

Also ich habe jetzt mal einen 33uF Kondensator eingebaut. Siehe 
Schaltplan.

Damit bekomme ich folgende Ergebnisse:
U = 10.07 V
U = 10.05 V
U = 10.05 V
U = 10.06 V
U = 10.06 V
U = 10.05 V
U = 10.04 V
U = 10.05 V
U = 10.05 V
U = 10.04 V
U = 10.03 V
U = 10.05 V
U = 10.05 V
U = 10.06 V
U = 10.04 V
U = 10.05 V

Ohne den Kondensator sieht es so aus:
U = 10.10 V
U = 10.10 V
U = 10.10 V
U = 10.11 V
U = 10.09 V
U = 10.11 V
U = 10.11 V
U = 10.11 V
U = 10.12 V
U = 10.10 V
U = 10.11 V
U = 10.10 V
U = 10.10 V
U = 10.10 V
U = 10.11 V

Die Batterie ist bei 9,4V

Ich bin zum Test nochmal auf 3V VCC runtergegangen und da sind meine 
Ergebnisse sehr viel näher an der tatsächlichen Spannung (zwischen 9,5 
und 9,65). Der Kondensator hat da aber keinen nennenswerten Effekt.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Tobi schrieb:
> Der Kondensator hat da aber keinen nennenswerten Effekt.

Die Schwankungen sind weniger als Effekt.

Es gibt auch Toleranzen. Kalibrieren durch Anpassen des 
Umrechnungsfaktors.

[Nemopuk (nemopuk)]

Tobi schrieb:
> Was mache ich jetzt falsch?

Du erwartest zu viel. Die interne Referenz kann einige Prozent vom Soll 
abweichen.

Wenn du eine Lösung ohne manuellem Abgleich willst  musst du eine 
externe Referenz verwenden. Es gibt passende IC's, die vom Hersteller 
während der Produktion justiert werden. So etwas benutze ich, um meine 
Multimeter zu kontrollieren.

[Tobi (skee)]

Aber habt Ihr eine Erklärung dafür, dass die Werte so unterschiedlich 
sind, je nachdem, ob ich mit 3V oder 5V arbeite?

Bezüglich der Toleranzen werde ich mal schauen, dass ich jetzt die 
Umrechnung mal so anpasse, dass das Ergebnis für die 9V Batterie sauber 
ist und dann mal mit anderen Spannungsquellen probieren.

[Björn W. (bwieck)]

Dann mach jetzt mal einen Kondensator 100nF zwischen AREF-Pin (PB0) und 
GND.
und dann mess die Spannung an AREF, diesen Wert dann in der Software 
verwenden.

[Nemopuk (nemopuk)]

Tobi schrieb:
> Aber habt Ihr eine Erklärung dafür, dass die Werte so unterschiedlich
> sind, je nachdem, ob ich mit 3V oder 5V arbeite?

Wurde bereits gesagt: Die 2,56V Referenz braucht mehr als 3V 
Versorgungsspannung.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Tobi schrieb:
> Untitled_Sketch_3_Schaltplan.png

Optimal unübersichtlich gemalt.

Tobi schrieb:
> Ich bin zum Test nochmal auf 3V VCC runtergegangen und da sind meine
> Ergebnisse sehr viel näher an der tatsächlichen Spannung

Oh weh, da fehlt ja alles an Grundverständnis. Der Meßwert ist ein 
Vergleich gegen die Referenzspannung des µC und ich weiß nicht, ob 
dieser bei 3V-Versorgung seine 2,56V noch halten kann. Setze das DIng 
auf 1,1V, dann dürfen sich die Meßwerte zwischen 3 und 5V-Versorgung 
nicht verändern.

Dieter D. schrieb:
> Es gibt auch Toleranzen. Kalibrieren durch Anpassen des
> Umrechnungsfaktors.

Björn W. schrieb:
> dann mess die Spannung an AREF, diesen Wert dann in der Software
> verwenden.

!!!!!

#define REF_VOLTAGE 1.1
#define PIN_STEPS 1023.0

const float R1 = 99000.0;
const float R2 = 9800.0;

void loop() {
  rawValue = analogRead(PIN_TEST);
  vout = (rawValue / PIN_STEPS) * REF_VOLTAGE;
  vin = vout / (R2 / (R1 + R2));

Passe der Wert REF_VOLTAGE der tatsächlichen Spannung an, z.B. 1,12 
anstatt 1,1 - den Wert musst Du ermitteln.

"vin = vout / (R2 / (R1 + R2));" ist zwar nett, aber ich würde das vorab 
ausrechnen und schon in der Zeile davor vout mal 0,9 rechnen.

[Nemopuk (nemopuk)]

Manfred P. schrieb:
> ich würde das vorab ausrechnen

Wozu? Das macht der Compiler bereits.

[Tobi (skee)]

Björn W. schrieb:
> Dann mach jetzt mal einen Kondensator 100nF zwischen AREF-Pin (PB0) und
> GND.
> und dann mess die Spannung an AREF, diesen Wert dann in der Software
> verwenden.

Also ich weiß nicht, was ich falsch gemacht habe, aber ich habe dort 5V 
bzw 4,9V gemessen...

Ich habe jetzt einfach den berechneten Wert und den gemessen Wert 
verglichen und
 habe dort knapp 9% Unterschied. Daher rechne jetzt mit einem 
REF_VOLTAGE von 1,004 statt 1,1 und damit stimmen meine Ergebnisse 
ziemlich gut überein.
Ein bisschen unbefriedigend, aber wenigstens kann ich jetzt 
weitermachen...

[Björn W. (bwieck)]

Meine Vermutung sagt mir das er keinen Blockkondensator an VCC und GND 
hat und die Kiste periodisch Resettet.

Das ist mir sogar selbst mal an einen Tiny13 passiert der als Taktteiler 
programmiert war. Sobald die ersten 3 Bits komplett umgeschaltet haben 
war Reset.

[Martin L. (makersting)]

Otto K. schrieb:
> Ich würde an deiner Stelle nicht zu laut lachen. Hast du schon mal eine
> 9 Volt Blockbatterie an deine eigene Zunge drangehalten? Das was du dann
> fühlst, fühlt auch die Schnecke, nur 1000 mal stärker, weil sie 1000 mal
> kleiner und 1000 mal schwächer ist als du. Der Schleim auf deiner Zunge
> ist mit dem einer Schnecke vergleichbar.

Donnerwetter. So viel Oberflächliches in so wenigen Worten habe ich 
lange nicht mehr gelesen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Klaus F. schrieb:
> Tobi schrieb:
>> einen elektrischen Schneckenzaun zu bauen. Im Moment erstmal mit 9V
> hahahaha ( sagen da die Schnecken )
Den allermeisten Schnecken ist schon viel, viel weniger so unangenehm, 
dass sie umdrehen. Bei meiner völlig wartungsfreien und damit maximal 
sparsamen (um das Threadthema aufzugreifen) Lösung im
Beitrag "Re: Stromspannung - wie viele Meter?" bringen sie den 
Elektrolyten sogar selber mit.

[Tobi (skee)]

Ich hab doch nochmal eine Frage:
Im Anhang findet Ihr ein grobes Schaltbild meine geplanten Zauns 
(Stromversorgung des mC ist hier aktuell nur angedeutet).

Wo ich grad ein bisschen unsicher bin ist der 500Ohm Widerstand in der 
Mitte.
Der soll als Schutz bei einem Kurzschluss des Zauns (durch Regen, etc) 
fungieren, aber ich bin mir nicht sicher, wie groß ich den am besten 
dimensionieren.
Im Worst-Case (Kurzschluss bei 12V Spannung) setzt der knapp unter 300mW 
Leistung um. Da wird der wahrscheinlich schon ziemlich warm, oder? Ist 
das zu viel?
Aber wenn ich den Widerstand größer mache, geht das halt auf Kosten der 
potentiellen Wirksamkeit, weil ich ja so viel Spannung wie möglich für 
die Schnecken haben möchte. Vor allem, solange ich noch mit 9V unterwegs 
bin.

Freue mich über jeden Input dazu.

Danke