roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Программирование микроконтроллеров AVR, PIC, ARM.
Разработка и изготовление печатных плат для модулей.

Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение HarryStar » 03 ноя 2011, 00:38

Имеется МК Tiny85.
К одному из выходов МК подключен светодиод через резистор (им надо мигать при опр. условиях).

Задача - нужно снизить энергопотребление МК.
По даташиту 300 мкА в работе и 0.1 мкА в режиме power-down.

Упростим задачу, чтоб никого не загружать - нужно просто мигать светодиодом, т.е. вгоняем проц в слип и просыпаемся по таймеру.

Проблема: Указанные параметры потребления справедливы при 1.8 В
Я максимально понизил частоту 8Мгц/256 = 31кГц, ниже нельзя.
При 5В питания потребление в режиме обычной работы 1100 мкА
А если я начну понижать питание, то у меня не хватит на зажигание светодиода.
Т.е. очевидно нужно городить преобразователь 5В -> 1.8В, с ножки ставить транзистор и уже с него от 5В зажигать светодиод через резистор.

Я правильно мыслю, или есть какие-то другие пути решения данной проблемы?

И еще по питанию. Видимо придется питаться от 2х батареек 2032, т.к. городить повышающий преобразователь для светодиода наверно энергетически не выгодно.
Устройство должно от этих батарей проработать около года, просыпаясь раз в 0.3 сек и в сутки (примерно) зажигая светодиод на 10-15 сек суммарно.

Есть мысль сделать питание от литий-ионных акков, но это усложнит схему, плюс еще надо будет думать про зарядку и разъемы, что увеличит габариты устройства.
Аватара пользователя
HarryStar
 
Сообщения: 973
Зарегистрирован: 15 ноя 2010, 13:56
Откуда: Нижний Новгород
прог. языки: С, С++, РНР

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение dccharacter » 03 ноя 2011, 01:51

Ну три-то вольта точно хватит на светик?!?!
Мой волшебник это я сам. Всю архитектуру программы придумал лично, а ребята помогли воплотить её. Я бы и сам мог написать, но лень учить язык и его конструкции.
Аватара пользователя
dccharacter
 
Сообщения: 4859
Зарегистрирован: 10 дек 2010, 13:16
Откуда: Красногорск МО
прог. языки: C, Python, wiring/processing
ФИО: Андрей

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение Michael_K » 03 ноя 2011, 02:26

Батарейка 2032 - это обычно литий. Там уже три вольта есть.

Преобразователь на таких маленьких токах будет или очень дорогим или очень неэффективным или и то и другое одновременно. Это неправильная мысль.

Нужно уводить МК в самую глубокую из возможных спячек.
(например можно попробовать вотчдог задействовать).

Возьмите хороший светодиод, с хорошей отдачей, сделайте так,
чтобы по возможности _весь_ свет попадал в "нужный глаз"...
И укоротите ему время вспышки (ток снижать хуже).

Как вы мерили ток?
В принципе, я делал устройства, которые потребляли порядка пятидесяти микроампер в среднем. И моргали светодиодом раз в пару секунд...
В общем-то и не особо напрягаясь получилось...

Если память не изменяет, на меге48PA делал.

Добавлено спустя 10 минут 44 секунды:
HarryStar писал(а):Я максимально понизил частоту 8Мгц/256 = 31кГц, ниже нельзя.

А там разве 128кГц генератора нету?

Добавлено спустя 45 секунд:
Отмойте плату!!!
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение HarryStar » 03 ноя 2011, 08:29

3 вольта лития недостаточно для зажигания нужного мне светодиода. Точнее пока батарейка новая 3.3В он горит, а от 3В уже нет.

Путем множества экспериментов оказалось действительно глубокая спячка это круто. Потребление в ней почти не зависит от напряжения и в моем случае составляет 0.6 мкА при питании от 2х батареек 2032. Это нормально.
Просыпаюсь по смотрящей собаке примерно 3-4 раза в секунду. Средний ток потребления получается около 30 мкА. В более готовом устройстве по-оптимизирую со временем, может реже получится просыпаться.

Ток меряю мультиметром Mastech MY68.

128кГц действительно есть, надо попробовать, спасибо, не заметил. Это если его на 256 поделить, 500 Гц будет - ужас. Надо будет подобрать комбинации частоты пробуждения и тактирования, но это уже на готовой печатке буду делать.

Плату отмывать рано, пока это макетка :)
Аватара пользователя
HarryStar
 
Сообщения: 973
Зарегистрирован: 15 ноя 2010, 13:56
Откуда: Нижний Новгород
прог. языки: С, С++, РНР

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение Michael_K » 03 ноя 2011, 09:22

HarryStar писал(а):3 вольта лития недостаточно для зажигания нужного мне светодиода.


Может быть тогда подкинуть напряжение процом для светодиода - на конденсаторе?
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение HarryStar » 03 ноя 2011, 12:20

это расчитывать надо. Моя пока не умеет, но можно попробовать - было бы удобней
Аватара пользователя
HarryStar
 
Сообщения: 973
Зарегистрирован: 15 ноя 2010, 13:56
Откуда: Нижний Новгород
прог. языки: С, С++, РНР

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение Michael_K » 03 ноя 2011, 12:39

да нее... чего там расчитывать, если вспышки сильно короткие и/или редкие.
Делаете последовательную цепочку:
Нога проца - токоограничивающий резистор - конденсатор - шоттки катодом к плюсу питания.
Из точки между конденсатором и диодом вешаете светодиод на землю.

Соответственно, когда на ноге ноль, конденсатор заряжается через шоттки и токоограничивающий резистор.
Когда на ногу ставите единицу, второй конец конденсатора подлетает выше питания, и конденсатор разряжается через токограничивающий резистор и светодиод.

Может быть (если будут сравнительно высокие токи через приоткрытые диод-светодиод в ждущем режиме)
придется катод диода тоже к ноге проца прицепить.

Добавлено спустя 5 минут 19 секунд:
Считать ничего не надо. Токоограничивающий резистор выбираете по нужному току светодиода и по способностям ноги проца.
(ка обычно).
Конденсатор, если вспышки редкие и короткие - "чем больше тем лучше" :) (Ну то есть в зависимости от времени вспышки какую-то разумную величину надо выбрать, ну один микрофарад, например).
И все...

Добавлено спустя 49 секунд:
Если электролит ставить, то плюсом к диодам. И с малыми утечками.
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение HarryStar » 03 ноя 2011, 12:59

О как. Я то думал с дросселем схема и импульсы определенной частоты, как в повышающем DC-DC преобразователе.
Попробую такой вариант, это сильно сэкономит место.
Аватара пользователя
HarryStar
 
Сообщения: 973
Зарегистрирован: 15 ноя 2010, 13:56
Откуда: Нижний Новгород
прог. языки: С, С++, РНР

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение boez » 03 ноя 2011, 13:13

А тебе так уж принципиален цвет светодиода? Неужели красный/желтый/зеленый не подойдет?
boez
 
Сообщения: 1974
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение HarryStar » 03 ноя 2011, 14:18

Нужны сверх яркие белые (в целях освещения) и любой красный(для индикации).
Аватара пользователя
HarryStar
 
Сообщения: 973
Зарегистрирован: 15 ноя 2010, 13:56
Откуда: Нижний Новгород
прог. языки: С, С++, РНР

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение Michael_K » 03 ноя 2011, 15:00

HarryStar писал(а):О как. Я то думал с дросселем схема и импульсы определенной частоты, как в повышающем DC-DC преобразователе.
Попробую такой вариант, это сильно сэкономит место.

Не, ну можно и с дросселем намутить, но там опять в эффективность упрется...
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение boez » 03 ноя 2011, 15:23

А, ну то есть тебе когда светишь - энергии не жалко, а вот в спячке нужно экономить. Тогда ИМХО, обычный dc-dc повышающий, к нему светодиоды - и все это запитывается одним полевиком L-серии с ноги контроллера. Трех вольт хватит для достаточного открывания полевика, там только надо проверить чтобы при 0 вольт на затворе он не пропускал.

Хотя вариант с конденсаторным повышаюшим от ноги контроллера тоже имеет право на жизнь.
boez
 
Сообщения: 1974
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение Michael_K » 03 ноя 2011, 18:22

Michael_K писал(а):Нога проца - токоограничивающий резистор - конденсатор - шоттки катодом к плюсу питания.

Тьфу-ты... анодом, конечно. Сорри. Что-то сглючило :))
Аватара пользователя
Michael_K
 
Сообщения: 6034
Зарегистрирован: 07 окт 2009, 00:29
Откуда: СПб

Re: Как снизить энергопотребление. Проблема с U-питания.

Сообщение HarryStar » 04 ноя 2011, 12:29

Во время свечения энергии не жалко. Время свечения должно быть около 5-20 сек (задается программно)
Аватара пользователя
HarryStar
 
Сообщения: 973
Зарегистрирован: 15 ноя 2010, 13:56
Откуда: Нижний Новгород
прог. языки: С, С++, РНР


Вернуться в Микроконтроллеры

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter