Minimax-Thermometer

[wer]

Hallo,

ich möchte ein Minimax-Thermometer für unser Gewächshaus bauen. Das Gerät soll möglichst stromsparend arbeiten, da ich es tagsüber über Solarzellen betreiben will, die auch noch einen Akku oder einen Supercup laden sollen (für die Nacht).
Ich dachte, daß das Ding alle 20 Minuten eine Messung startet und ansonsten schläft. Auf Tastendruck hin sollte es die aktuelle, die maximale und die minimale Temperatur nacheinander anzeigen. Ansonsten soll das Display aus sein.
Was würdet Ihr für ein Display nehmen, wenn es möglichst wenig Strom fressen sollte?

Gruß, Wolfgang

 

[LotadaC]

Entweder irgendwas ohne Backlight, oder aber Du versuchst Dich an den eInk's. Da kannste die Anzeige dann stehenlassen...

 

[dino03]

Hi,

also ein LCD ohne Backlight zieht schon recht wenig Strom. Kleine LCD-Displays liegen ohne Backlight bei etwa 2mA. Ein 24x2Chr-LCD liegt bei etwa 4mA im Betrieb. Den Atmel könnte man zwischendurch noch schlafen legen und mit nem Timer oder Watchdog oder externem Interrupt ab und zu mal aufwachen lassen.

Gruß
Dino

 

[wer]

Entweder irgendwas ohne Backlight, ...

Das heißt man beschaltet die Hintergrundbeleuchtung nicht? Sieht man dann noch was? Oder gibt es welche, die kein Backlight brauchen?

oder aber Du versuchst Dich an den eInk's. Da kannste die Anzeige dann stehenlassen...

Uhh, sehr übel zu löten und sehr teuer!

Gruß, Wolfgang

 

[dino03]

Hi,

Das heißt man beschaltet die Hintergrundbeleuchtung nicht? Sieht man dann noch was? Oder gibt es welche, die kein Backlight brauchen?

im normalen Licht problemlos ablesbar.

. . .

Gruß
Dino

 

[wer]

Dino: Das linke und das rechte Display, wie hast Du diese Folienkontakte angeschlossen? Ich meine mechanisch?

Die Pollin TC1602? Module sind ja recht günstig. Allerdings wollen die mindestens 4,5V. Gibt es LCD-Displays, die mit geringerer Spannung werkeln? Dann könnte ich den MC auch mit geringerer Spannung laufen lassen.

Gruß, Wolfgang

 

[dino03]

Hi,

Dino: Das linke und das rechte Display, wie hast Du diese Folienkontakte angeschlossen? Ich meine mechanisch?

Die Pollin TC1602? Module sind ja recht günstig. Allerdings wollen die mindestens 4,5V. Gibt es LCD-Displays, die mit geringerer Spannung werkeln? Dann könnte ich den MC auch mit geringerer Spannung laufen lassen.

ich hab die Folien abgelötet. Das muß man allerdings mit etws Gefühl machen um die Leiterbahnen nicht mit von der Platine zu reißen. Danach normale Litzen/Fädeldraht drangelötet und fertig.

Es gibt auch welche mit 3,3V oder sogar 2,5V. Das sind dann aber die von ElectronicAssembly die gegenüber anderen ein wenig teurer sind sind.

- LCD 8X1 EADOGM081W-A
- LCD 16X2 EADOGM162E-A
- LCD 16X3 EADOGM163W-A

Die arbeiten mit Ladungspumpen um die LCD-Betriebsspannung und die Kontrastspannung zu erzeugen.
Bei 2,5V arbeiten die EADOGM/EADOGL/EADOGS-Grafikdisplays noch.

Sie dir die mal an. Die kann man je nach Typ auch teilweise ohne Backlight betreiben.

Gruß
Dino

 

[wer]

ich hab die Folien abgelötet. Das muß man allerdings mit etws Gefühl machen um die Leiterbahnen nicht mit von der Platine zu reißen. Danach normale Litzen/Fädeldraht drangelötet und fertig.

Aber man sieht doch noch die Folien? Steh' ich wieder auf dem Schlauch?

Ich hab noch dieses Display gefunden. Aber das ist wohl ohne Kontroller.

Gruß, Wolfgang

 

[LotadaC]

Das heißt man beschaltet die Hintergrundbeleuchtung nicht? Sieht man dann noch was? Oder gibt es welche, die kein Backlight brauchen?

Dino hats ja schon angedeutet... viele Displays sind inzwischen aber auf den Betrieb mit oder ohne Backlight optimiert - man unterscheidet reflektive und transmissive Displays. Als Eierlegende Wollmilchsau gäbe es dann noch transflektive...

Wennst also hinreichend Licht zum gucken hast und Strom sparen willst, ist ein reflektives ganz ohne Backlight die beste Wahl (wenn Du irgendeines rumliegen hast (mit BL), und da ohne BL genug erkennst, kannste das nat. auch nehmen.)

Den Controller schlafen schicken, und via Timerüberlauf aufwecken (oder vielleicht über den Watchdog - kommt auch auf den Controller an).
zum eInk:

Uhh, sehr übel zu löten und sehr teuer!

Du mußt ja auch noch die 35V erzeugen lassen - dafür gibt's im Shop dann das entsprechende Breakout-Board (mit den Flexprint-Buchsen). Dort hast Du passende Löcher für 2.54er Stiftleisten

OT: Da ich grad Dein Thema tangiere (Stromversorgung aus quasi leeren Batterien) - wie realisierst Du Deine Versorgung? Ultra-Low-Voltage-Aufwärts-Schaltregler?
(ich hätte da derzeit den TPS61200/TPS61201/TPS61202 auf dem Radar - allerdings würde der mich auch löttechnisch auf ein neues Level heben)

 

[wer]

OT: Da ich grad Dein Thema tangiere (Stromversorgung aus quasi leeren Batterien) - wie realisierst Du Deine Versorgung? Ultra-Low-Voltage-Aufwärts-Schaltregler?
(ich hätte da derzeit den TPS61200/TPS61201/TPS61202 auf dem Radar - allerdings würde der mich auch löttechnisch auf ein neues Level heben)

Ich hab im Moment erstmal vor, mich auf eine Spannung festzulegen und mir dann eine entsprechende Solarzelle nebst ein oder zwei Gold-CAP zuzulegen. Dann mache ich erst mal Experimente, wie lange der MC damit läuft. Auch das 'Aufwachverhalten' bei leerem Kondensator will ich erstmal testen.

Gruß, Wolfgang

 

[LotadaC]

...mich auf eine Spannung festzulegen und mir dann eine entsprechende Solarzelle nebst ein oder zwei Gold-CAP zuzulegen...

Hmm...
Ich dachte, so'n Panel erzeugt 'ne ziemlich variable Spannung (je nach Last und Lichteinfall). Mit dem Speicherelko hast Du natürlich 'n ordentlichen Tiefpaß - so langsame Spannungsschwankungen sollten für den Controller also kein Thema sein... der arbeitet ja von knapp 2V bis gut 5V. Über den Sensor hast Du ja noch nichts gesagt. (Oder hattest Du an den internen PTC/NTC(?) einiger Controller gedacht?)

 

[wer]

Hmm...
Ich dachte, so'n Panel erzeugt 'ne ziemlich variable Spannung (je nach Last und Lichteinfall). Mit dem Speicherelko hast Du natürlich 'n ordentlichen Tiefpaß - so langsame Spannungsschwankungen sollten für den Controller also kein Thema sein... der arbeitet ja von knapp 2V bis gut 5V. Über den Sensor hast Du ja noch nichts gesagt. (Oder hattest Du an den internen PTC/NTC(?) einiger Controller gedacht?)

Ich habe bisher nur den TSIC 306 kennengelernt, aber noch nicht hinsichtlich seines Stromverbrauchs untersucht. Ich denke, da gibt es sicher viele Optionen und ich setze gerne auch mal was neues ein.

Ich liebäugele im Moment mit diesem Solarpanel im 5V Fall. Dort gibt es auch Brüderchen mit 3V bzw. 3,5V, parallel dazu eine 5,1V Zenerdiode und ein oder zwei Goldcap und einer Schottkydiode am positiven Ausgang des Panels.

Gruß, Wolfgang

 

[wer]

Angenommen ich nehme den pico power ATmega88PA im power down mode, dann brauche ich externe Ereignisse, die ihn wecken, oder? In meinem Fall könnte das ein Taster sein und eine RTC, die ihn alle 20 Minuten weckt. Ich habe in diesem Zusammenhang von einem PCF2123 gelesen, den ich nirgends kriege. Bei Reichelt gibt es diese RTC, deren Datasheet für mich nicht zu entziffern ist.
Dazu kommt noch der Preis. Es scheint auch so, daß dieses Teil nicht interruptfähig ist (obwohl da was steht von Interrupt Mask)???

Zu guter Letzt, und das ist ein neuer Aspekt, auf den ich mit dieser RTC gestoßen bin liegt der Temperaturbereich bei -10°C - 70°C und hier bei uns hat es im Winter mal locker -20°C. Meine Rahmenbedingungen werden also immer enger.

Gruß, Wolfgang

 

[TommyB]

Es gibt verschiedene Sleep Modes. Von "harmlosen" wo der Controller durch alles Mögliche (wie internen Timer, ADC, ...) geweckt wird bis zum "hardcore" Mode wo alles ausgeschaltet ist und du den nur noch über Watchdog, Reset oder INT wecken kannst.

Du könntest also ohne Weiteres Timer0 (als Beispiel) so konfigurieren dass der alle x mS einen Interrupt wirft. Denn macht er das was er soll (im Zweifelsfall halt nix) und schläft wieder ein.

Du musst nur schaun welchen Modus du nimmst und was in welchem noch läuft. Das steht aber immer mit im jeweiligem Datenblatt.


Zu den Displays: Wie Dino schon sagte sind die meißten auch ohne Beleuchtung gut lesbar (außer die inventierten, wie weiß / blau natürlich). Ich hab z. B. grad dieses im Einsatz, das klappt auch ganz gut, und lässt sich umstellen zwischen 4/8 Bit oder SPI Zugriff.

 

[dino03]

Hi Wolfgang,

In meinem Fall könnte das ein Taster sein und eine RTC, die ihn alle 20 Minuten weckt. Ich habe in diesem Zusammenhang von einem PCF2123 gelesen, den ich nirgends kriege. Bei Reichelt gibt es diese RTC, deren Datasheet für mich nicht zu entziffern ist.
Dazu kommt noch der Preis. Es scheint auch so, daß dieses Teil nicht interruptfähig ist (obwohl da was steht von Interrupt Mask)???

deine beiden RTCs ...
- PCF2123 SPI Real time clock/calendar
- RTC-72421/72423 4-bit REAL TIME CLOCK MODULE

Also ich würde an deiner Stelle was mit I2C nehmen da das doch um einiges pinsparender ist.
Der DS1337 zB ... "The device is fully accessible through the serial interface while VCC is between 1.8V and 5.5V."
Er hat 2 Interrupt-Ausgänge ...
INTA ... "Interrupt Output. When enabled, INTA is asserted low when the time/day/date matches the values set inthe alarm registers."
INTB/SQW ... "Square-Wave/Interrupt Output. Programmable square-wave or interrupt output signal."
Außerdem ... "-40°C to +85°C Operating Temperature Range"
Datenblatt: Anhang anzeigen DS1337_RTC.pdf

Gruß
Dino

 

[wer]

Also ich würde an deiner Stelle was mit I2C nehmen da das doch um einiges pinsparender ist.
Der DS1337 zB ... "The device is fully accessible through the serial interface while VCC is between 1.8V and 5.5V."
Er hat 2 Interrupt-Ausgänge ...
INTA ... "Interrupt Output. When enabled, INTA is asserted low when the time/day/date matches the values set inthe alarm registers."
INTB/SQW ... "Square-Wave/Interrupt Output. Programmable square-wave or interrupt output signal."
Außerdem ... "-40°C to +85°C Operating Temperature Range"
Datenblatt: Anhang anzeigen 6186

Ahh! Und auch noch schön zu löten! Und 1,5 µA Stromverbrauch! Super!

Gruß, Wolfgang

 

[dino03]

Hi,

Ahh! Und auch noch schön zu löten! Und 1,5 µA Stromverbrauch! Super!

das einzige Problem ist der Anschluß der Backup-Batterie/Goldcap. Der läuft über die normalen Saftanschlüsse. Sollte mit 2 Schottky-Dioden (zB BAT85 oder ähnliche) aber kein Problem sein.

Gruß
Dino

 

[wer]

Es gibt verschiedene Sleep Modes. Von "harmlosen" wo der Controller durch alles Mögliche (wie internen Timer, ADC, ...) geweckt wird bis zum "hardcore" Mode wo alles ausgeschaltet ist und du den nur noch über Watchdog, Reset oder INT wecken kannst.

Du könntest also ohne Weiteres Timer0 (als Beispiel) so konfigurieren dass der alle x mS einen Interrupt wirft. Denn macht er das was er soll (im Zweifelsfall halt nix) und schläft wieder ein.

Du musst nur schaun welchen Modus du nimmst und was in welchem noch läuft. Das steht aber immer mit im jeweiligem Datenblatt.

Ich denke im Moment, daß es am besten ist, wenn er richtig pennt. Ich brauche in einem sleep modus mit timer wesentlich mehr Strom als der RTC + MC im power down mode. Oder hab ich da was übersehen?

Zu den Displays: Wie Dino schon sagte sind die meißten auch ohne Beleuchtung gut lesbar (außer die inventierten, wie weiß / blau natürlich). Ich hab z. B. grad dieses im Einsatz, das klappt auch ganz gut, und lässt sich umstellen zwischen 4/8 Bit oder SPI Zugriff.

Das Teil ist eigentlich unnötig groß (und teuer). Obwohl so ein großes Display die Möglichkeit böte, alle drei Temperaturen gemeinsam darzustellen. Das ist eine gewisse Versuchung. Leider laufen die kleinen Brüder alle wieder nur noch mit 5V. Hmm!

Gruß, Wolfgang

 

[LotadaC]

Ich denke im Moment, daß es am besten ist, wenn er richtig pennt...

Was meinst Du denn damit?
Der Watchdog kann den Controller in allen(!) Sleepmodes wecken... allerdings ca alle 8s.

laut Datenblatt liegt der Stromverbrauch des Mega88PA im PowerDown mit aktiviertem WDT bei typisch 4µA (@3V Vcc), max 8µA.
Ohne WDT wären es typ. 0.1µA, max 2µA.

Mal mit 10µA überschlagen:
1F-Elko, die Spannung darf von 5V auf 3V einbrechen, dann käme man (ohne Selbstentladung usw) auf 1F*2V/10µA=1s/5µ=1.000.000s/5=200.000s=ca 55,5h

hab ich mich da irgendwo vertan?

Mal 1mA (aktiv mit geringem Takt):
1F*2V/1mA=2s/1milli=2000s= ca 'ne halbe Stunde...

Es käme also darauf an, möglichst wenig im aktiven Zustand zu machen, und flott wieder in den Sleep zu wechseln.

 

[TommyB]

Was ich vorhin nicht bedacht habe...

Diese Displays brauchen ja die Kontrastspannung. Ich kenn jetzt nur die EA Displays, und da wird die gegen VCC, also gegen die Betriebsspannung geregelt. Sprich würde die sich ändern (was sie ja tut) würde sich auch der Kontrast ändern. Wäre ja ungünstig.

Ich hab auch schon was ganz wildes gesehen wo mit einer 1N4148 der Kontrast "geregelt" wurde. Aber ich weiß nicht mehr was das für ein Display war. Vielleicht könnte man sonst ja auch gegen die 1,1Vref vom ADC regeln? Hab ich nie probiert. Aber die wären wenigstens stabil.


Wie LotadaC errechnet hat (sofern es richtig ist, kA) würde deine Schaltung mit dem Kondensator nur noch 'ne halbe Stunde laufen sobald sie auch nur 1mA zieht, das ist fast nix. Und da ging es nur um den Controller, die Sensoren nicht inbegriffen. Ich persönlich würde da eher einen kleinen LiIO / LiPO Akku zur Hilfe nehmen. Denn hat man auch Luft nach oben. Gibt ja auch ganz kleine mit rund 150mAh.