Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Arrow Multisolution Day
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Bateria pastylkowa i ATmega8L

Jakub17 21 Wrz 2017 11:53 1068 16
  • #1 21 Wrz 2017 11:53
    Jakub17
    Poziom 6  

    Witam

    Potrzebuję zasilić mikrokontroler ATmega8L w obudowie DIP z baterii pastylkowej np. Maxwell CR2032. Z dokumentacji wiem, że najniższe napięcie dlatego mikrokontrolera wynosi 2,7 V więc bateria da rade. Problem jest z innymi peryferiami. Bateria musi zasilać też okresowo moduł HC-05/06 dla którego nominalne napięcie pracy to już 3,3 V. Szukałem baterii pastylkowych na 3,3 V ale bez powodzenia.
    Mówię o okresowym zasilaniu HC-05/06 bo chciałbym zrobić tak, żeby załączać zasilanie modułu tylko wtedy gdy mikrokontroler wyjdzie ze stanu uśpienia. Można by dodać jakiś tranzystor sterowany z uP, którego zatkanie odcina zasilanie dla bluetooth.
    Da się jakoś rozwiązać ten problem?

    0 16
  • Arrow Multisolution Day
  • #2 21 Wrz 2017 12:19
    bubu1769
    Warunkowo odblokowany

    a jakby zastosować dwie baterie CR2016 jedna na drugiej, miesząc się wtedy w mocowaniu od baterii CR2032, spotkałem się z takim rozwiązaniem w kilku pilotach od bram i alarmów.

    0
  • Arrow Multisolution Day
  • #3 21 Wrz 2017 12:20
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 31  
  • #4 21 Wrz 2017 12:24
    matej1410
    Poziom 21  

    Można rozwiązać to tak:
    Dać dwie CR2032 uzyskując napięcie 6V, po czym zastosować stabilizator napięcia 3.3V, który zasili Ci mikrokontroler oraz moduł bluetooth. Baterie tego typu stosuje się najczęściej do podtrzymywania napięcia mikrokontrolerów współpracujących z RTC, celem uniknięcia zaniku zasilania a co za tym idzie, utraty aktualnej daty oraz godziny. Możesz zastosować jakiś mały gabarytowo stabilizator napięcia np. w obudowie TO92 (THT) albo SOT223 (SMD)

    Odnośnie odcinania zasilania bluetooth to możesz sobie kluczować w ten sposób zasilanie układu BT z Atmegi8 MOSFETem.

    0
  • #5 21 Wrz 2017 12:25
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 31  
  • #6 21 Wrz 2017 12:41
    22053
    Użytkownik usunął konto  
  • #7 21 Wrz 2017 13:22
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 31  
  • Pomocny post
    #8 21 Wrz 2017 15:14
    sawitar
    Poziom 17  

    Pastylki maja raczej bardzo małą pojemność (rzędu 200mHh)
    Bateria AA + przetwornica?

    Ten moduł BT ma tryb oszczędzania energii wiec nie musisz odcinać od niego zasilania.

    0
  • Pomocny post
    #9 21 Wrz 2017 15:55
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    sawitar napisał:
    Ten moduł BT ma tryb oszczędzania energii wiec nie musisz odcinać od niego zasilania.

    Takie stwierdzenia są nieuprawnione jeśli nie zna się założeń projektu.

    @Jakub17

    To co wskazał kol. R-MIK jest podstawą Twojego problemu.
    Projekty zasilane bateryjnie, to bardzo fajna szkoła elektroniki. :)

    Zanim wybierzesz źródło zasilania należy co najmniej:
    - opracować założenia projektowe, w tym określić ile czasu ma działać urządzenie,
    - zrobić bilans prądów i mocy wykorzystywanych modułów i elementów.

    Dopiero na tej podstawie można zastanowić się i:
    - wybrać właściwe dla danych założeń projektowych mikrokontroler i moduły komunikacyjne.
    - opracować schemat urządzenia.

    Aby Ci to ułatwić proponuję byś dokładnie przeczytał:
    - 3 artykuły tutaj: http://mikrokontrolery.blogspot.com/2011/01/bateria-zasila-mikrokontroler-czesc-1.html
    - oraz ten cykl artykułów: http://mikrokontrolery.blogspot.com/2011/04/S...PIP-elektroniczny-dreczyciel-spis-tresci.html

    W niektórych przypadkach warto dla zasilania jakiegoś prądożernego modułu (np. BT w Twoim przypadku) wykorzystać jakąś przetwornicę step-up (podwyższającą napięcie) np. MCP1640:

    0
  • #10 21 Wrz 2017 19:23
    Jakub17
    Poziom 6  

    No więc tak:

    ATmega8L: 1,8 mA (stan aktywny, temp. pokojowa, F_CPU 1MHz), w stanie Idle 0,3 mA ( jeszcze nie wiem jaki tryb oszczędzania energii wybrać, może jak opisze niżej co ma robić urządzenie to coś zaproponujecie )

    HC06/05: 30-40 mA podczas parowaia, 8 mA po sparowaniu niezależnie od wykonywanych operacji. Modułu nie można uśpić, tak piszą w dokumentacji.

    Bateria CR2032 (3.0 V): pojemność 210-240 mA dla pracy w temp. pokojowej przy obciążeniu max 15 kOm do rozładowania do napięcia 2V.

    Przygotowałem taki sterownik do drzwi. Na Atmega8 ma powstać taki klucz elektroniczny. Sterownik paruje się z kluczem elektronicznym (czyli z HC05/06), następnie sterownik wysyła do klucza zapytanie, w odpowiedzi na zapytanie klucz elektroniczny odsyła jeden raz 9 znakowy kod dostępu (na każde odebrane zapytanie przez klucz elektroniczny przypada jednorazowe wysłanie kodu dostępu)
    Jeżeli zapytanie nie powtórzyło się (można przyjąć jakiś interwał czasowy) tzn. że Atmega8L może iść spać. Jeżeli ktoś tu widzi lukę w zabezpieczeniach to spokojnie, ja też ją widzę ale to inny temat :p

    Myślałem o użyciu wybudzenia procesora na zasadzie USARTa np. gdy sterownik wysyła zapytanie, to klucz elektroniczny je odbierze i może się wybudzić, tylko że wtedy moduł bluetooth musiałby cały czas pracować a to właśnie on pobiera najwięcej energii.
    Wyłączników w kluczu elektroniczny nie chce montować bo idea polega na tym, że wszystko dzieje się automatycznie - coś jak drzwi automatyczne w supermarkecie tyle że otwierają się tylko przed posiadaczem klucza elektronicznego.

    Fajny pomysł z tą przetwornicą, nawet nie wiedziałem że takie układy mogą występują w takiej skali integracji.

    Czyli zasilić przetwornicę z baterii 3 V ona podbije napięcie do 3.3 i wszystko będzie cacy?

    0
  • #11 21 Wrz 2017 20:19
    zster

    Poziom 28  

    A nad modułem BLE zamiast tego HC06 kolega myślał ? Przy zasilaniu bateryjnym to kierunek w którym by trzeba iść. Dostępność gotowych modułów bezproblemowa, ceny także normalne.
    Taki klucz przestanie być fajny, gdy rozładuje się bateria lub trzeba ją będzie wymieniać co 2 tygodnie...
    Pomyśl jeszcze nad zastosowaniem czujnika wstrząsów ( dostępne choćby na Alle... za parę groszy, miniaturowe ). Urządzenie odłożone na półkę przechodzi w stan uśpienia, usypia także moduł BLE. Wstrząsy generują przerwanie, układ się wybudza, transmituje co ma transmitować i jeśli znów np. przez 5 min nie wykryje wstrząsów, usypia.

    I..zamiast wymyślać taki klucz od nowa do tego rozwiązania, wykorzystałbym smartfona z odpowiednią aplikacją a skupił się na odbiorniku-sterowniku drzwi ;) Chyba, że to swego rodzaju projekt-wyzwanie lub pokaz możliwości :)

    0
  • Pomocny post
    #12 21 Wrz 2017 20:59
    TvWidget
    Poziom 31  

    Bateria CR2032 kompletnie nie nadaje się do obciążenia prądem 40mA.

    W przypadku BLE moduł okresowo się budzi, wysyła pakiet ze swoim identyfikatorem, przełącza się na chwilę na odbiór i jeśli nie nastąpi połączenie to zasypia.
    Dzięki temu, że cała operacja trwa bardzo krótko średni pobór prądu jest rzędu 30uA@3V. To 1000 razy mniej niż w rozwiązaniu jakie wymyśliłeś.

    0
  • #13 21 Wrz 2017 22:00
    Jakub17
    Poziom 6  

    Tak wiem, że BLE to lepsze rozwiązanie. Z kol. TvWidget odbywałem już długie rozmowy na ten temat. Jednakże chciałbym zauważyć, że model sterownika do drzwi i klucza który wykonałem to tylko pewna koncepcja. W przypadku BTM 222, który używam w sterowniku jako master i który jest programowany komendami AT przez uP w celu wyszukania i nawiązania połączenia z kluczem wszystko działa błyskawicznie, minusem jest pobór energii ale to nie jest istotne, ponieważ jest to tylko model...
    W przypadku klucze elektronicznego chciałbym w pracy inżynierskiej zwrócić uwagę na potrzebę oszczędności energii i usypiania mikrokontrolera także nawet jakby taki klucz miał w praktyce działać tylko dwa tygodnie to i tak dobrze, chodzi tylko o pokazanie podejścia do tego zagadnienia. Gdybym naprawdę chciał sobie coś takiego zamontować w drzwiach to na pewno użyłbym BLE ze względu na wygodę.
    Dlatego zgodnie z tematem chciałem poruszyć tutaj temat tylko i wyłącznie zasilania.

    Wykorzystania czujnika wstrząsów to według mnie kiepski pomysł, bo taki klucz przecież będzie się nosić przy sobie, tak więc nawet podczas chodzenia jest chyba narażony na duże wstrząsy.

    Cytat:
    Bateria CR2032 kompletnie nie nadaje się do obciążenia prądem 40mA.

    To jaka pastylkowa bateria się nada?

    0
  • Pomocny post
    #14 21 Wrz 2017 22:31
    TvWidget
    Poziom 31  

    Myślę, że żadna pastylkowa bateria się nie będzie się nadawała. Jeśli ogniwo ma być płaskie to pozostaje chyba tylko akumulator Li-Ion.
    Jeśli chodzi o baterie cylindryczne to zobacz typ 14250 lub 14505 z serii wysokoprądowej.

    Czujnik wstrząsowy lub akcelerometr jest akurat w tym wypadku dobrym pomysłem. W znaczący sposób pozwoli zaoszczędzić energię. Istotne jest też aby ten elektroniczny klucz leżący np. na szafce przy drzwiach nie otwierał zamka.

    0
  • Pomocny post
    #15 21 Wrz 2017 22:36
    zster

    Poziom 28  

    Jakub17 napisał:
    Wykorzystania czujnika wstrząsów to według mnie kiepski pomysł, bo taki klucz przecież będzie się nosić przy sobie, tak więc nawet podczas chodzenia jest chyba narażony na duże wstrząsy.


    Jeśli to tyko projekt koncepcyjny, to ok. A zaproponowanie czujnika wstrząsów miało na celu przedłużenie działania na baterii w sytuacji, gdy klucz taki jest odkładany - raczej nikt nie chodzi z nim 24h na dobę ;) Skoro o fizycznych wyłącznikach nie ma mowy, może to być jakieś rozwiązanie.

    Jak długo miałby działać Twój układ na baterii ( tzn. jaki minimalny czas pracy byłby dla Ciebie satysfakcjonujący ) ? Z baterii pastylkowej nie wyciśniesz nawet 10 godzin pracy ..

    0
  • #16 22 Wrz 2017 11:49
    Jakub17
    Poziom 6  

    W sumie zależy jak wrazliwe są takie czujniki na wstrząsy, nigdy tego nie używałem... Gdy nosisz taki klucz pół dnia w portfelu to będzie doznawal wstrząsów. Z drugiej strony tryb oszczędzania Idle z włączonym USARTem jest mniej oszczedny... Tylko cenowo jest kiepsko bo są drogie takie czujniki wstrząsów.
    No chciałbym żeby na baterii/akumulatorze pochodziło to ze dwa tygodnie. Najprościej chyba bedzie odcinać zasilanie od HC05/06 tranzystorem gdy klucz idzie spać

    0
  • Pomocny post
    #17 22 Wrz 2017 12:27
    zster

    Poziom 28  

    Czułość zależy od konkretnego modułu. Ale noszenie w kieszeni przy chodzeniu spokojnie wyzwoli taki czujnik. Na Alle... są dostepne gotowe modułu ( choć duże ) za 5 zł plus wysyłka. Można z nich wylutować sam czujnik lub polować na niego w sklepach ( szukaj np. SW-420 ). Można także zaprząc jakiś tani i energooszczędny akcelerometr.
    Przy ruchach oczywiście układ bedzie cały czas wybudzony, ale przynajmniej odłożony na półkę się wyłączy. Wiele tu zależy od tego jak to będzie wykorzystywane.

    0