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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 12V -> 5V in SMD mit sehr geringem Ruhestrom


Autor: stepp64 (Gast)
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Hallo,

ich habe mir für mein aktuelles Projekt eine kleine Funkfernbedienung im 
Schlüsselanhängerdessign incl. Empfängerplatine gekauft. Die 
Fernbedienung hat 4 Tasten und wird mit einer kleinen 12V Batterie 
betrieben.

Ich möchte nun in die Fernbedienung einen kleinen µC zwischen die Tasten 
und dem Sendechip verbauen, so dass bei einem Druck auf eine der 4 
Tasten der Sender mehrere Halbbytes verschickt. Sinn soll sein, dass ich 
den Sendern eine ID zuordnen kann (ich mehrere davon) und die Empfänger 
(es gibt drei verschiedene) auswerten können, ob sie angesprochen sind.

Nun meine Frage: Wie kann ich die 12V auf die benötigten 5V für meinen 
µC umsetzen ohne das die Batterie stark belastet wird. Die Schaltung 
soll nur bei Tastendruck arbeiten und kann sich dann wieder schlafen 
legen. Wie viel Strom zieht ein Längsregler wenn am Ausgang fast keine 
Last hängt? Oder reicht eine Z-Diode? Der µC verbraucht ja nur wenige mA 
wenn er läuft und im Sleep nur nA. Das ganze musste natürlich in SMD 
sein, da ich fast keinen Platz mehr habe in der FB.

Anbei ein Bild der FB

Gruß
Sven

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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ICL7663. 5µA ohne Last. Gibt es in DIP8 und SO8.
http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/1358

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Wenns nur um eine ID geht, schau mal in den Sender rein, die haben oft 
die Möglichkeit über Lötbrücken eine ID einzustellen.

Autor: stepp64 (Gast)
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Naja, da sitzt so ein IC drinn, wie er auch in FBs zu Funksteckdosen 
verwendet wird. Ich kann auf den 8 Adressleitungen eine Kennung 
einstellen, allerdings reagiert dann auch nur der Empfänger, welcher die 
selbe Kennung eingestellt hat. Bei mir soll aber ein Empfänger 5 
verschiedene FB erkennen. Die FB müssen also alle die selben Adressen 
nutzen. Hinzu kommt noch, dass ein zweiter Empfänger ebenfalls auf die 5 
FB regieren soll. Allerdings soll der erste nur auf die Tasten A+B und 
der zweite auf die Tasten C+D reagieren. Desshalb der µC zwischen den 
Tasten und dem Sendechip.

Sven

Autor: stepp64 (Gast)
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Hab gerade mal Überschlagen: So eine 12V Batterie hat ja nur 38mAh. Das 
hiese, sie hält bei 1mA Ruhestrom nur ca. 1,5 Tage. Die 
Ruhestromaufnahme müsste also unter 3µA liegen, damit die Batterie 
wenigstens ein Jahr durchhält. Oder mir fällt noch etwas ein, wie man 
die gesamte Zusatzschaltung so anklemmt, das sie nur Strom bekommt, wenn 
man eine Taste drückt. Da hab ich aber keine rechte Idee zu...

Autor: Markus (Gast)
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Vielleicht ist der Schaltplan im Anhang eine Lösung für dein Problem.
Der uC und der eingang des jeweiligen tasters bekommen nur dann strom, 
wenn der taste gedrückt ist. die internen pullups des uCs müssen 
natürlich aktiviert sein.

mfg Markus

Autor: Gonzo (Gast)
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Es wäre interessant zu wissen wie es im Sender aussieht. Ich würde auch 
die komplette Schaltung nur bei einem Tastendruck bestromen, D.H. jedes 
mal wenn Du eine Taste drückst läuft Dein Proz von neuem hoch und 
initialisiert.
Der achteil wäre, dass der Tastendruck ein wenig länger dauern muss als 
wie wenn Du den Proz nur aus dem sleepmodus holen willst, das ist aber 
alle noch im ms-Bereich, dafür bracuht das Teil überhaupt keinen Strom 
wenn nichts gedrückt wird!

Die Versorgung liegt dann an allen vier Tasten an, wird eine gedrückt, 
bekommt der Proz über eine der vier Tasten seine Betriebsspannung - 
quasi Uss vier mal parallel, zusätzlich solltest Du dann von jeder Taste 
über eine Diode einen Inputpin ansprechen, je nachdem welcher pin einen 
hi-Pegel hat kannst Du dann den entsprechenden Button selektieren!?

müsste doch gehen, oder?

Autor: Gonzo (Gast)
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hab nochmal ein Bild angehängt wie ich das meine.
den Spannuingsteiler an Port Input A hab ich jetzt mal dazu gezeichnet 
weil du wohl kaum mit 12V an einen Input fahren kannst - bei den anderen 
3 Ports habe ich es aufgrund meiner faulheit weg gelassen ;)

Autor: Markus (Gast)
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Falls er einen AVR benutzen will, wird er aber damit schwierigkeiten 
bekommen, da dieser LOW-Active ist, die taster also an GND sollten. 
Zumindest erinnere ich mich an einige versuche, taster an +5V zu hängen, 
der AVR hat einen tastendruck dann nicht erkannt. Vielleicht habe ich 
mich aber damals auch nur zu dämlich angestellt.

mfg Markus

Autor: Gonzo (Gast)
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ob Du nun einen pull-up widerstand hast an den Du low legst oder einen 
pull-down an den Du High legst, dürfte dem Prozessor so ziemlich egal 
sein - Garantieren kann ich es aber auch nicht!

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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Danke für die vielen Tipps. Das geht doch schon in die Richtung wie ich 
mir das vorstelle. Dummerweise verbraucht der Längsregler den meisten 
Strom. Man müsste also etwas bauen, was bei Tastendruck die 12V zu dem 
Längsregler einschaltet und gleichzeitig einen Port des µC aktiviert 
(low oder high ist erst mal egal). Benutzen will ich einen PIC, da ich 
den schon ganz gut kenne.

Ich werde heut Abend die FB noch mal aufschrauben und mal versuchen die 
Schaltung nachzuzeichnen. All zuviel war da nicht drin. Jetzt muss ich 
aber erst mal Rasen mähen bei dem Wetter ;-)

Sven

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Schau doch mal ob die schaltung eh nicht schon 3,3 oder 5V bereitstellt!

Autor: Lötkünstler (Gast)
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@ Gonzo

An so eine Schaltung hab ich auch erst gedacht.
Nur nach den Electrical Characteristics im Datanblatt eines AVR darf die
Eingangsspannung nicht höher als 0,5V über der Versorgungsspannung sein.
Bei deiner  Schaltung wären es sogar 0,7 Volt(siliziumdioden) weniger.
Vielleicht sind da Schutzdioden die sonst anfangen zu leiten.
Besser in die Signalleitungen auch Dioden schalten damit Uin nicht
>Vcc wird.

Lötkünstler

<Mit der Lizenz zum löten>

Autor: blobber (Gast)
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nö wieso, er hat doch extra noch den Widerstand längs eingefrimmelt - 
somit hat man einen Spannungsteiler zum pullUp- da kannst Du jede 
x-beliebige Spannung an die Ports legen!

Autor: Elektrolyt (Gast)
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hi,
Ich will nicht lügen, aber auf den dingern sitzt ein pt2260/62 und ein 
PT2270/72, son teil habe ich mir bei ebay auch bestellt (warte immernoch 
drauf) Ich habe mich ein wenig mit den ICs auf solchen komponenten 
beschäftigt und weiss, dass die teile ein Vcc von höchstens 6-7V mögen. 
Ich nehme an, dass bei deiner Fernbedienung (ohne draufgeguckt zu haben) 
an dem IC auch ungefähr die spannung anliegt. Mess doch einfach mal 
zwischen den pins vcc und vss (datenblätter hast du sicherlich) einmal 
mit und einmal ohne tastendruck... die HS22XX und RS22XX serien sind 
übrigens pinkompatibel.
Wenn da wirklich 6-7V anliegen, sollte das kein grosses problem mehr 
sein.
schönen gruss
Elko

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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So, ich hab nun mal den interessanten Teil versucht zu zeichnen. Als IC 
sitzt da ein SC2260R4 drin, welcher mit 12V angesteuert wird, sobald man 
eine Taste betätigt. Den Teil an Dout habe ich mal nicht mitgezeichnet, 
da dort der ganze HF-Kram dran hängt und im Moment nicht so wichtig ist.

So wie ich die Schaltung verstehe, wird bei einem Tastendruck die Basis 
des Transistors über den IC auf Masse gezogen. Der Transistor leitet und 
legt die 12V an den IC und an die LED. Das das funktioniert liegt sicher 
an den Eigenheiten des IC. Nun wäre die Frage, wie man da noch den PIC 
dazwischen schalten kann ohne das der PIC dabei drauf geht. Wenn ihr 
also eine Idee habt, immer her damit. Ich hab im Moment keine. Aber 
eventuell sehe ich auch den Wald vor Bäumen nicht.

Danke für euer Interesse.
Sven

Autor: Elektrolyt (Gast)
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und da sind keine Z-dioden bei?

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Übrigens werden die teile tristate betrieben... ich denke, dass der 
Transistor da auch eine erhebliche Rolle spielen könnte.
Ich arbeite gerade mit den LSD2262 chips und da lagen orginal auch nur 
7V an, obwohl die schaltung auch mit einer 12V batterie betrieben wurde. 
Darum die frage wegen den Dioden. In jeglichen Schaltung,die ich in der 
hand hatte, waren auch jede menge si- und z-dioden verbaut, aber wenn du 
sagst, dass da die kompletten 12V anliegen?! -.-
Versuch doch mal den handsender mit einer anderen spannung zu betreiben. 
Der IC und kleinkram machen das mit, aber der sender selbst wird sehr 
wahrscheinlich an sendeleistung verlieren.

MFG Elko

Autor: stepp64 (Gast)
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Also zwischen den beiden Spannungsversorgungspins des IC messe ich bei 
Tastendruck 12,2 V. Wenn keine Taste gedrückt ist 0V. Es besteht auch 
keine Verbindung zwischen dem Pluspol der Batterie und Vcc des IC. Laut 
Datenblatt verkraftet der IC 15V Versorgungsspannung. Z-Dioden (bzw 
überhaupt eine Diode) habe ich nirgens gefunden. Ich werde heute Abend 
mal messen, welche Spannung an den Eingängen anliegt und auch die 
restliche Schaltung mit einzeichnen.

Die Idee mit einer kleineren Batteriespannung kam mir auch schon. Ich 
kann das auch mal mit 5V probieren. Diese Batterien gibt es ja auch als 
6V. Noch eine Diode dazwischen und alles wäre gut. Der Sender muß nur ca 
3m Senden, allerdings durch eine Wand hindurch (das ganze wird eine 
Alarmanlage fürs Gartenhaus). Allerdings wird wohl die LED dann nicht 
mehr leuchten. Bei dem Vorwiderstand (5x kontrolliert, es steht 622 auf 
dem SMD-R) fliesen ja jetzt schon nur ca. 1,5mA durch die LED.

Falls das nicht geht, wie müsste man denn den PIC an den IC schalten? An 
jede Leitung eine Z-Diode?

Die Schalter könnte ich ja mit einer Eingangsschutzschaltung 
(Shottky-Diode gegen 5V+10k Widerstand) an den PIC klemmen. Das müsste 
doch gehen?

Sven

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Hi,
ich denke bei deiner Fernbedienung wird der sender aus einer art 
pendelaudion bestehen. Wenn du die Spannung von dem Sender auf 5 oder 6V 
drosselst, wirst du die 3 meter zwar hinbekommen, allerdings denke ich 
nicht, dass da dann eine wand stehen darf... Du müsstest wenigstens den 
sender mit 12V betreiben und da der auf einer platine sitzt, 
schwierig... Was liegt denn an den Ax-Pins an??? wenn der IC mit 12V 
betrieben wird, so wird an den pins auch mit 12V adressiert!? wenn du da 
dein PIC dranhängst, hmmm ob der IC dann die Pegel korrekt erkennt? Du 
müsstest schon "irgendwie :-)" erreichen, dass dein IC mit einer 
niedrigeren Spannung läuft. Poste mal die komplette schaltung... wenn 
ich mein funkset auch bekommen würde (so langsam) könnte ich dir 
genaueres sagen, bzw die schaltung nachvollziehen.
Wie lange hast du auf dein Set gewartet wenn ich fragen darf(wenn der 
von virt.Vill ist)??
MFG ELko

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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Hier nun also die vollständige Schaltung. Bitte wundert euch nicht über 
die eigenwillige Zeichnung, aber ich vermute mal, dass das 
Leiterplattenlayout mit zum Sender zählt. Deshalb die komische Schleife. 
Was ich so garnicht verstehe, sind die 12V, welche über einen 
Kondensator an der Antenne hängen. Nur ein Gag oder hat das wirklich 
eine Funktion? Dieses runde BX-Dingels kenne ich auch nicht. Sind sicher 
irgendwelche Spulen oder? Zu den Kondensatoren gibt es keine Werte, da 
die nicht drauf stehen. Und an die Transistoren habe ich das geschrieben 
was drauf steht. Keine Ahnung wie die richtig heißen.

Hab heute den Sender mal mit 6V betrieben. Hat eigentlich ganz gut 
funktioniert. Ca. 5m mit einer Wand dazwischen (vom Wohnzimmer bis zur 
Küche). An dem IC liegen bei einer gedrückten Taste 4,6V an und an dem 
IC-Eingang des gedrückten Schalters 5,3V. Das könnte zum Problem werden, 
da an den Eingängen die Spannung nicht höher wie die Spannungsversorgung 
sein darf. Auch habe ich noch keine Idee, wie ich Q3 durchsteuere, wenn 
der PIC noch keinen Strom hat. In dem IC1 sollen laut Datenblatt 
Pull-Down Widerstände drin sein. Wenn das so ist, dann kann ich mir 
erklären, wie der Transistor durchsteuert bei einem Tastendruck. Warum 
dann allerdings eine positive Spannung an dem Dateneingang anliegt ist 
mir ein Rätsel. Am einfachsten wäre es wohl die 12V Batterie durch eine 
6V zu ersetzen und den PIC im Sleep-Mode zu betreiben und nur bei 
Tastendruck aufzuwecken. Ein Ausgang des PIC könnte dann den Transistor 
durchschalten und 4 Ausgänge legen das entsprechende Halbbyte an die 
Dateneingänge des IC1. Ich glaube das könnte klappen.

Ja, die Teile sind von virt.Village. Hat ca. 2 Wochen gedauert. Kommen 
ja aus China ;-)

Gruß
Sven

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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Hab das nun mal so umgezeichnet wie ich mir das denke. Der PIC befindet 
sich immer im SLEEP-Modus und verbraucht da unter 1µA. Wenn eine Taste 
gedrückt wird wacht er auf, wertet die Taste aus und legt die 
entsprechenden Bitkombinationen an RB0-3. Über RA0 kann der Sender 
aktiviert werden. Wenn alles übertragen ist, schaltet der PIC den Sender 
wieder ab und legt sich schlafen. Über die Diode sollte so ca. 1V 
abfallen. Eventuell auch zwei hintereinander. Könnte das klappen? Ich 
bin zumindest im Moment der Meinung das das so klappen könnte.

Gute N8
Sven

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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Das die Schaltung so aussieht, hat schon einen Grund.
Die Schleife ergibt zusammen mit C2 einen Resonanzkreis, durch die 
Ausdehnung wirkt es wie eine Rahmenantenne, die natürlich aufgrund der 
Frequenz wesentlich kleiner ist, als die Version, die man aus 
Großmutters Zeiten vom Detektorradio kennt. Das 'BX-Dingels' ist ein 
Oberflächenwellenresonator, der wie ein Quarz die Frequenz konstant 
hält.

Gruß
Jadeclaw.

Autor: stepp64 (Gast)
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Sowas in der Art hatte ich mir schon gedacht. Ich bin aber in 
Funkangelegenheiten völlig unbewandert und hab auch eine gewisse 
Abneigung davor (k.A. woher das kommt). Trozdem versteh ich nicht, warum 
der Pluspol der Batterie an diesem Resonanzkreis angeschlossen ist. Der 
müsste doch diesen Kreis stabil auf 12V halten, oder überlagert sich die 
Gleichspannung mit der Wechselspannung? ** grübel **

Sven

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