C Kleine Tischlampe bitte um Hilfestellung.

[oldmax]

Hi Nicole
Da ich so etwas ähnliches mal für eine defekte LED Lampe gemacht habe, antworte ich mal. Das Programm ist zwar für einen Tiny14, läßt sich aber sicherlich leicht anpassen. Der Assemblercode sollte ausreichend dokumentiert sein. Anhang anzeigen LED_Lampe.txt
Vielleicht auch gleich mal ein Grund, Assembler etwas genauer anzusehen. So schwer ist das nicht.
Nnun zur Beschreibung: Die LED-Lampe, so ein Billig Teil vom Discounter hat eine zweiseitig wirkende Taste. Da immer ein leichtes Leuchten der LED vorhanden war und nach einem Ein kein Aus mehr möglich war, zuerst den Transistor gewechselt. Ohne Erfolg. In der SChublade lag noch ein Tiny14 rum, also, den Elektronikklecks entfernt und eine kleine Platine mit dem Tiny eingebaut. Die Taster getrennt. Nun ist ein Taster mit der steigenden Flanke für Ein-Aus -Funktion, der andere schaltet die LED beim loslassen ein (fallende Flanke) und nach einer Zeit wieder aus. ier sind es ca. 10 Sek. aber das zu ändern braucht nicht viel. Vielleicht verstehst du das bißchen Code, auch wenn du noch keine Erfahrung mit Assembler hast.
Gruß oldmax

 

[TommyB]

Und nochwas zu Akkus: wenn Akkus verwendet werden, muß das ganze natürlich gegen Tiefentladung geschützt sein, ...

Ich nutz dafür den Brownout des Controllers (über die Fuses aktivierbar). Unter 2,8V geht nix mehr. Ok, eigentlich sollte 3,0V das untere Minimum sein bei LiIO, aber so tolerant bin ich. Meine Akkus bisher auch

 

[LotadaC]

Im Tiny13 kannste da am ehesten 2,7V wählen. Wenn das hinreichend sicher ist, klar...

 

[dino03]

Hi Nicole,

Ich möchte die Tischlampe mit einer 3 Volt Knopfzelle betreiben.
Bei 3 Volt benötige ich den Spannungswandler nicht mehr richtig ?
Das der Attiny ja ohne Probleme mit den 3 Volt arbeiten kann.

Was benötige ich zum Problemlosen Betrieb meiner Schaltung auser meinen bereits verbauten Sachen ?
Einen Kondensator oder der gleichen benötigt der Attiny bei dieser aufgabe ja noch nicht ?

und beim elektronischen scheint es noch genauso dünn auszusehen wie beim programmieren

@LotadaC: Mal wieder einer meiner Vergleiche ...

Stell dir vor du legst einen Wasserschlauch in den Garten um die Blumen zu gießen.
Durch den Gartenschlauch kommt nur eine bestimmte Menge Wasser pro Minute.
Nun willst du aber nicht mit dem Gartenschlauch rumlaufen sondern etwas ungebundener mit der Gieskanne arbeiten.
Entweder du wartest nun jedesmal bis du mit dem Wasserchlauch die Gieskanne wieder voll gemacht hast oder
du stellst nen Maurerkübel an das Ende des Wasserschlauchs und tauchst einmal kurz die Gieskanne ein um sie voll zu haben.

Der Wasserschlauch ist die Zuleitung von der Batterie zur Schaltung.
Deine Gieskanne ist der "Schluck" an Strom den der Prozessor grade benötigt.
Der Maurerkübel ist der Kondensator.

Das Problem ist zusätzlich das, wenn der Prozessor seinen Schluck nimmt, die Spannung bei ihm zusammensackt da die Leitung ja auch einen gewissen Widerstand und bei den höheren Frequenzen auch eine gewisse Induktivität hat.
Im schlimmsten Fall kann das soweit gehen das dein Prozessor einen Reset durchführt weil er meint das grade die Spannung weg ist oder er kommt in einen undefinierten Zustand und macht mal eben nicht das was er soll. Viel Spaß beim Fehlersuchen Lieber einen Kondensator zu viel als einen zu wenig. Einen 100nF würde ich an jedes Versorgungspärchen (Vcc/GND, AVcc/AGND, ...) eine Prozessors legen. Ein 10-22µF für den gesamten Prozessor schadet auch nicht.

Gruß
Dino

 

[LotadaC]

Ich sagte ja, es kann gehen (Die Zelle dicht am Tiny, also der Schlauch möglichst kurz (wobei man dann immer noch gegen den Innenwiderstand der Batterie kämpft) und die möglichst niedrige Taktfrequenz, keine weitere Beschaltung und die LED ohne PWM).
Kann - aber wenn es irgendwie machbar ist immer(!) 100nF an jedes Stromversorgungspaar.

 

[Nicole]

Hallo zusammen,

mal wieder vielen Dank für eure Hilfe.

Ja Dino Du hast absolut Recht, auch hier Fehlt mir einfach das Wissen
Ich hoffe es ist für Euch kein Problem wenn ich hier weiter meine Fragen stelle ?

Ansonsten Bitte sofort sagen.

Habe am Attiny mal gemessen, wenn das Gerät nach den 2 Minuten ausschaltet liegen am Attiny immer noch die 5 Volt Spannung an.
Ist das auch noch der Fall, wenn man den Attiny in den Schlaf Modus versetzt ?
Habe noch nicht getestet, wie lange eine 9 Volt Batterie mit diesen Einstellungen durchhält wenn der Attiny nach 2 Minuten ausschaltet.

 

[LotadaC]

...
Habe am Attiny mal gemessen, wenn das Gerät nach den 2 Minuten ausschaltet liegen am Attiny immer noch die 5 Volt Spannung an.
Ist das auch noch der Fall, wenn man den Attiny in den Schlaf Modus versetzt ?
...

Wo am ATtiny?
Am Spannungsversorgungseingang wirst Du immer die aktuelle Versorgungsspannung messen.
An den I/O-Beinen (fast) Vcc oder (fast) Gnd - je nachdem ob Dein Programm das Bein high oder low legt. Wenn das Bein tristate ist, wirst Du da gar nichts sinniges messen können.

Was Dich stattdessen interessiert ist nicht die anliegende Spannung sondern der fließende Strom (Dino, haste noch'n schönes "Bild"? mir fallen nur Wassereimer und so ein), und davon nimmt der Tiny beim Schlafen deutlich weniger auf. Das solltest Du mit 'nem halbwegs guten Multimeter gerade noch so messen können. (Wenn Dir nicht klar ist wie, frag nochmal nach (und gib das verwendete Multimeter mit an)).

Wie gesagt: den Großteil wird die LED verbrauchen (wenn sie an ist), aber die ist ja fast immer aus - und dann soll das Ding (quasi im Standby) möglichst(!) gar nichts verbrauchen. Und da kommt der Schlaf (und die anderen Optimierungen) ins Spiel.

 

[TommyB]

Habe am Attiny mal gemessen, wenn das Gerät nach den 2 Minuten ausschaltet liegen am Attiny immer noch die 5 Volt Spannung an.
Ist das auch noch der Fall, wenn man den Attiny in den Schlaf Modus versetzt ?

Wenn der Controller in Sleep geht bleibt er so wie er ist (also von den Pins), er schläft einfach ein und tut nix mehr bis ihn irgendein Interrupt (wie Timer oder INT0) wieder aufweckt.

Allerdings muss man etwas vorsichtig sein in welchen Sleep Mode du gehst (ähnlich wie dösen vs. Tiefschlaf). In einem funktioniert nämlich nur noch INT0 und Watchdog, sprich der Timer bekommt keinen Takt mehr und zählt nur dann weiter wenn der Controller aktiv ist. In deinem Fall muss der natürlich weiter laufen (zumindest solange die Zeit gemessen werden muss, also das Licht an ist. Wenn aus könnte der mit deaktiviert werden)
Wenn du den Sleep Befehl weg lässt und alles läuft, ihn rein setzt und nichts mehr geht, dann wars der falsche Mode

 

[LotadaC]

Jain...
Der Tn13 kennt 3 Sleepmodes Idle, ADC-Noisereduction und Powerdown. Siehe Kapitel 7.1 im Datenblatt.
Im Idle wird die ALU und die Programmausführungslogik (und damit auch die Rechenregister) von der Clock abgeklemmt. Die Clock läuft aber weiter und bedient weiter die I/O-Module (Timer, ADC, Eeprom, bei anderen Controllern UART und SPI usw).
Insbesondere sollte zB ein PWM-Pin hier weiter zappeln.
Im ADC-Noisereduction werden jetzt auch alle I/O-Module außer dem ADC selbst von der Clock genommen (die nehmen sich also wie die ALU und die Programmlogik jetzt auch keinen "Schluck" mehr -> beruhigt die Versorgungsspannung(gsaufnahme))
Im Powerdown wird die Clock komplett abgeschaltet, da damit alle getakteten Module stehen, können diese dann Controller auch nicht aufwecken. Bleibt nur noch ein Level-Interrupt mit INT0 oder ein PinChangeInterrupt.

Wenn der Watchdog enabled ist, läuft der Watchdog-Timer immer, also auch in allen Sleepmodes, könnte also den Controller immer wecken. Allerdings würde er im Powerdown eben auch mehr Strom verbrauchen. (Wenn ein System überwiegend im Normalzustand/Idle/ADC-Noisereduction verweilt, kann die Verwendung des Watchdog-Timers als Systemtakt (zum Stromsparen) sinnig sein. Wenn hingegen überwiegend im Powerdown gewartet werden soll, spart die abschaltbare Clock mehr).

Wenn die LED aus ist (und nur der Taster das Licht wieder anknipsen soll), sollte der Controller im Powerdown tiefschlafen.
In den höchstens 2 Minuten, die mit aktiver LED gewartet werden soll könnte man den Controller natürlich auch dösen lassen (Thomas->Idle damit der Timer läuft), aber da wird der Anteil den der Controller nimmt gegen die LED nicht viel ausmachen...

 

[TommyB]

So meinte ich das auch

Und naja, grade bei Knopfzellen sollte man so viel Strom wie möglich einsparen, finde ich
Sonst rächt es sich im Geldbeutel.

Eine 9V Batterie ist im Endeffekt auch nicht mehr als ein paar übereinander gestapelte Knopfzellen. Nur da hast du auch noch das Problem dass du von 9V auf 5 bzw. 3 runter kommen musst. Und wenn das nicht grade mit einem Schaltwandler geschieht wird die überschüssige Spannung verbrannt und ist somit weg. Dann doch lieber ne CR2023 (3V) oder irgendwas Lio/LiPO ähnliches (3,7V)

 

[dino03]

Hi,

Im Powerdown wird die Clock komplett abgeschaltet, da damit alle getakteten Module stehen, können diese dann Controller auch nicht aufwecken. Bleibt nur noch ein Level-Interrupt mit INT0 oder ein PinChangeInterrupt.

das sollte man sicherheitshalber im Datenblatt nachsehen. Da der PCINT über die interne Taktung mit der Aufnahmelogik synchronisiert wird wäre ich da so ohne Datenblatt nicht wirklich sicher.

EDIT: Aus dem Tiny13-Datenblatt ...
Seite 28 : Power-down Mode

When the SM1..0 bits are written to 10,the SLEEP instruction makes the MCU enter Power-down mode. In this mode, the Oscillator is stopped, while the externalinterrupts, and the Watchdog continue operating (if enabled). Only an External Reset, a Watchdog
Reset, a Brown-out Reset, an external level interrupt on INT0, or a pin change interrupt can wake up the MCU. This sleep mode halts all generated clocks, allowing operation of asynchronous modules only.

Seite 54 : External Interrupts

Pin change interrupts on PCINT5..0 are detected asynchronously. This implies that these interrupts can be used for waking the part also from sleep modes other than Idle mode.
...
Note that recognition of falling or rising edge interrupts on INT0 requires the presence of an I/O clock, described in Clock Systems and their Distri-bution on page 21. Low level interrupt on INT0 is detected asynchronously. This implies that this interrupt can be used for waking the part also from sleep modes other than Idle mode. The I/O clock is halted in all sleep modes except Idle mode.

Die PCINTs scheinen also nicht hart an den Systemtakt (I/O-Takt) gekoppelt zu sein. Im Gegensatz zum Change beim INT0.

Gruß
Dino

 

[LotadaC]

hab ich doch, ich hab sogar auf das entsprechende Kapitel im Datenblatt verwiesen...
Aber bitte:

7.1.3 Power-down Mode
When the SM[1:0] bits are written to 10, the SLEEP instruction makes the MCU enter Powerdown
mode. In this mode, the Oscillator is stopped, while the external interrupts, and the Watchdog
continue operating (if enabled). Only an External Reset, a Watchdog Reset, a Brown-out
Reset, an external level interrupt on INT0, or a pin change interrupt can wake up the MCU. This
sleep mode halts all generated clocks, allowing operation of asynchronous modules only.

Zum WDT hatte ich hinterher was geschrieben - ok, den BOD hatte ich vergessen - interessiert aber in dem Zusammenhang nicht.

 

[Nicole]

Danke mal wieder für Eure Hilfe.

Leider Sprengen diese Informationen mein Wissen
Erst mal das Buch kaufen und klein Anfangen

Darf ich noch was wegen Wiederstand an der LED Fragen ?

Kann man eine LED die mit 3 oder 5 Volt Betrieben wird an 12 Volt mit dem richtigen Wiederstand betreiben ?
Oder muss man die 12 Volt mit einem Spannungswandler auf 5 Volt Regeln und dan per Wiederstand die 5 Volt an die LED?

Habe mir mal eine LED rausgesucht ( nur das Datenblatt ) so ganz verstehe ich das mit den mA noch nicht.
Man benötigt doch zu Berechnung des Wiederstandes:

Betriebsspannung
Spannung der LED
LED Strom ( mA )


Hier mal ein Link zu einer IR LED.
Ja ich weiß das man das Licht nicht sehen kann.
Das soll auch nur ein Beispiel sein.

http://www.vishay.com/docs/81006/tsal4400.pdf

Für mich ist nicht ganz ersichtlich wie viel mA die LED verträgt ?
Wenn man Sie mit 5 V Nutzen würde wären es 100 mA wäre das richtig ?

Nur wie viel mA ist es wenn die LED im Grünen Bereich läuft ?
Also so das Sie nicht nach 1 Tag Defekt ist !!!

Oder hält die mit den 100 mA auch sehr lange ?

Vielen Dank mal wieder.

 

[dino03]

Hi Nicole,

http://www.vishay.com/docs/81006/tsal4400.pdf[/URL]

Für mich ist nicht ganz ersichtlich wie viel mA die LED verträgt ?
Wenn man Sie mit 5 V Nutzen würde wären es 100 mA wäre das richtig ?

Nur wie viel mA ist es wenn die LED im Grünen Bereich läuft ?
Also so das Sie nicht nach 1 Tag Defekt ist !!!

Oder hält die mit den 100 mA auch sehr lange ?

sieh mal im Datenblatt bei "Absolut Maximum Ratings". Da steht ...
Forward current , I_F , 100 mA
Das darf die LED im absoluten Maximum haben. Danach ist sie totes Silizium. Darum steht das ja auch unter "Absolut Maximum Ratings".

Unter "Basic Characteristics" findest du die "normalen" Betriebsparameter. In manchen Datenblättern steht da dann auch "Electrical Characteristics" oder sowas ähnliches.
Wobei eine LED nun ein etwas schlechtes Beispiel ist. Da wirst du seltener einen "normalen" Betriebsstrom sehen.

Die "Forward Voltage" oder auch Durchlaßspannung ist die Spannung, die sich an der LED einstellt. Dioden haben alle ihre Durchlaßspannung. Bei Z-Dioden hast du sogar einmal in Durchlaßrichtung die normalen 0,6V einer Silizium-Diode und in Sperrrichtung die Zener-Spannung für die Stabilisierung. LEDs sind auch nur "normale" Dioden. Wenn du den Strom nicht irgendwie begrenzt, dann glühen die nur einmal auf weil sie über dieser Durchlaßspannung quasi wie ein Kurzschluß arbeiten. Danach sind sie definitiv Schrott. Darum darfst du LEDs, Z-Dioden, Schutzdioden, ... nie ohne Vorwiderstand betreiben.

Wenn du nun den Vorwiderstand zB für 12V berechnen möchtest ...
12V - Durchlaßspannung = Restspannung ... Die muß über einen Vorwiderstand verbraten werden.
Restspannung / gewünschter Strom = Vorwiderstand
Und schon fertig.
LEDs die mit 5V oder 12V angegeben werden haben eigentlich immer bereits einen Vorwiderstand eingebaut. Den mußt du dann noch mit berücksichtigen.

Gruß
Dino

 

[Nicole]

Danke für die gute Erklärung.

Bei Absolut Maximum Ratings stehen die Werte das habe ich auch gesehen und verstehe ich soweit.

Nur bei Basic Characteristics sind für mich die Werte nicht wirklich ersichtlich.

Ich muss ja so Rechnen, 9 Volt Batterie Wiederstand damit ich auf die 5 Volt komme.
Nur wie viel mA sollte ich wählen wenn ich bis 100mA gehen darf ?
Könnte ich Quasi alles unter 100mA zum Rechnen hernehmen?

Um so mehr mA um so heller die LED ist das soweit richtig ?

Vielen Dank mal wieder.

 

[TommyB]

Normalerweise brauchen normale LEDs 20mA.

Interessant für dich ist "Forward voltage" unter "BASIC CHARACTERISTICS".
Also typisch 1.35V.
Sprich du hast 9V. 1.35V braucht die LED, der Rest muss am Widerstand verbraten werden (macht einen Wirkungsgrad von nur 15% aus...).

R = U / I
R = (9V - 1,35V) / 0,1A [der Strom in Ampere]
R = 7,65V [die Spannung die am Widerstand abfallen muss] / 0,1A
R = 76,5Ω
Nu den besten Widerstand finden. Idealerweise besser n bissl größer als kleiner. Das wäre 82Ω.

Wie du nu auf 5V kommst ist mir grade nicht klar.
Oder willst du die 5V via Vorwiderstand auch für den Tiny nutzen? Das ist ne schlechte Idee. Für sowas nimmt man Spannungswandler
Einen 7805 z. B.. Dann musst du bei der Rechnung oben auch von 5V ausgehen, da der AVR ja die LED mit seinen 5V versorgt.

Und ja, je mehr mA desto heller die LED. Und noch mehr mA desto peng

 

[oldmax]

Hi
Ich meld mich auch noch mal zu Worte... und liefer mal eine kleine Skizze dazu.

Bei einer LED ist es gar nicht sooo wichtig, bis aus µA zu berechnen. Angenommen, du hast eine LED, die mit 20 mA an 12 V betrieben werden soll. Also, der Strom ist im Stromkreis bekanntlich überall gleich. Vergesen wir mal die Vorwärtsspannung und berechen nach Herrn Ohm I=U/R bez. nach R umgestellt R = U/ I = 12 V / 0,02A = 600 Ohm
Gleiche Berechnung mit Einbe7ziehung der Vorwärtsspannung = (12-1,35)/0,02 = 10,65/ 0,02 =532,5 Ohm. In der E-Reihe ist glaub ich 540 der nächste Wert. Stellen wir nun mal nach dem Strom um, der bei 600 Ohm zum Fließen kommt, liegen wir bei 17,25 mA. Ich glaube nicht, das dein Auge den Helligkeitsunterschied feststellt.
Diese Berechnung kannst du nun mit beliebigen Spannungen durchführen. Du wirst feststellen, das bei niedrigen Spannungen die Stromstärke stärker zurückgeht und trotzdem ist der Helligkeitsunterschied gar nicht so gewaltig.
Aber natürlich darf man auch mal genau sein
Gruß oldmax

 

[Nicole]

Hallo zusammen,

mal wieder vielen Dank für eure Hilfe.

Ich habe wie schon gedacht das ganze falsch ausgerechnet
Wie ich auf die 5 Volt komme ?

Also ich habe das immer so gerechnet.
Spannung 9 Volt
LED Läuft maximum mit 5 Volt.
Und 20 mA benötigt die LED.

Somit habe ich den Wiederstand immer für die 5 Volt berechnet.
Da ich immer der Meinung war, um so höher die Spannung desto heller leuchtet auch die LED.


Betriebsspannung 9 V
LED Spannung 5 V
LED Strom 20 mA

Ergibt einen Wiederstand von 200 Ohm.
So habe ich das immer gerechnet.

Was bedeutet eigentlich das R ?
Ist R gleich Ohm ?
Oder wie genau muss ich das verstehen bzw umrechnen?

Oben bei der Beispiel LED bei Forward voltage steht ja auch 100mA somit nehmt ihr wirklich bei der Berechnung des Wiederstandes die vollen 100mA her ?

Vielen Dank mal wieder.

 

[dino03]

Hi,

Somit habe ich den Wiederstand immer für die 5 Volt berechnet.
Da ich immer der Meinung war, um so höher die Spannung desto heller leuchtet auch die LED.

Dioden haben eins gemeinsam. Egal ob es eine LED, Z-Diode, normale Diode, Silizium, Germanium, Schottky, ... ist.
Die Durchlaßspannung wird versucht auf biegen und brechen einzuhalten. Egal ob da nun nur 2mA oder 15A fließen. Wenn du also die Spannung nur um ein paar Millivolt über die Durchlaßspannung legst, dann ist der Strom bereits exponentiell angestiegen. Man kann Dioden ohne Vorwiderstand also bereits durch wenige Zehntel Volt mehr in die Zerstörung treiben wenn die Spannungsquelle genug Strom liefern kann.

Bei diesen kleinen Taschenlampen ohne Vorwiderstand wird der Innenwiderstand der Batterie verwendet. Wenn du also Batterien/Akkus verwendest die richtig Strom liefern können (kleinerer Innenwiderstand) dann gehen die recht schnell hinüber. Dafür hat sich der Hersteller ein paar zehntel Cent für den Widerstand gespart

Gruß
Dino

 

[TommyB]

Jupp

R = Ω (Ohm)
U = V (Volt)
I = A (Ampere)
P = W (Watt)

Für die Berechnung hast du auch diese Einheiten (daher 0,1A statt 100mA).

Mir hatte man die Formeln mit einem Dreieck erklärt:

  U
-----   (Bruchstrich)
R * I

Den Wert den du berechnen willst "ziehst" du dir raus. Also:
U = R * I
R = U / I
I = U / R

Selbes Prinzip für Leistung:

  P
-----   (Bruchstrich)
U * I

Bei der Widerstandsberechnung musst du für U die Spannung angeben die am Widerstand anlegen soll.
Also U_Gesamt - U_Verbraucher = U_Widerstand

Klar, je höher die Spannung, desto höher auch der Strom, desto heller. Bissl zu viel bissl zu hell und bissl warm, bissl mehr zu viel noch n bissl heller, aber nur kurz

Ich vermute mal dass du die LED direkt am AVR betreiben willst, ohne den jetzt z. B. per MOSFET von V_Batt anzusteuern. Dann müsstest du erst mit nem Regler von 9V auf 5V kommen, weil der AVR würd dich nicht mehr mögen wenn du ihm direkt 9V gibst. Der AVR gibt dementsprechend auch 5V aus, darauf müsstest du denn auch den Vorwiderstand berechnen.