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Reaktives Licht mit Atmel AVR

upigors

Geowizard
Mist, da war ich wohl zu schnell..... Hab schon den Typ 9060-09 bestellt. Zurückschicken oder kann ich durch ändern des Widerstandes noch was geradebiegen?
Danke
Uwe
 

thomas_st

Geowizard
upigors schrieb:
Mist, da war ich wohl zu schnell..... Hab schon den Typ 9060-09 bestellt. Zurückschicken oder kann ich durch ändern des Widerstandes noch was geradebiegen?
Teils teils. Neben der Ansprechgeschwindigkeit ist für die Empfindlichkeit des Reaktivlichtes ein möglichst großer Spannungsunterschied am Eingang des Atmel (Pin 3 / PB4 in Abb. 6 des Kochbuchs) zwischen "dunkel" und "hell" nötig - und das kannst du mit einem anderen Widerstand R2 wieder "geradebiegen". Wenn man den Spannungsteiler R2 / LDR berechnet (hoffentlich nicht falsch; bei so was verrechne ich mich gern ;) ) erhält man für den A9060-09 einen optimalen Wert für R2 von 35kOhm, bei dem zwischen "hell" und "dunkel" ein Spannungsunterschied von 53% der Betriebsspannung Vcc erreicht wird. Für den A9060-14 wäre der optimale Widerstand 1,3MOhm, bei dem man 59% erhält - also nicht so viel mehr.
Beim A9060-09 fließen im unbeleuchteten Zustand 19µA durch den Spannungsteiler, während der Spannungsteiler mit A9060-14 nur 0,5µA zieht. Wenn das Ganze möglichst lange mit einem Batteriesatz laufen soll, wäre somit der A9060-14 zu bevorzugen, aber sonst ...

Die Widerstandswerte habe ich übrigens für den größten Widerstandswert bei "hell" berechnet, der im Datenblatt angegeben ist. Ansonsten haben diese Werte eine relativ große Spannweite und müssen nicht aufs Prozent genau erreicht werden.

Viele Grüße und HTH,
Thomas(_st)
 

upigors

Geowizard
Danke für die super Erläuterung. ich werde sie zurückschicken und die
-14 bestellen. Der Ruhestrom hat mich überzeugt......
Dazu dann als R2 einen 1,3Mohm widerstand und dann mal schauen.
Wie gesagt, vielen Dank
Uwe
 

thomas_st

Geowizard
upigors schrieb:
Danke für die super Erläuterung. ich werde sie zurückschicken und die
-14 bestellen. Der Ruhestrom hat mich überzeugt......
Na ja, 19µA sind jetzt auch nicht wirklich viel. Wenn ich mal pauschal 2000mAh für die Batterien ansetze, würde der Spannungsteiler die Batterie nach reichlich 100000 Stunden [1] "leer gesaugt" haben. Da "verbraucht" die LED schon deutlich mehr.

Viele Grüße,
Thomas(_st)
____________
[1] Kommt mir irgendwie zu viel vor - aber wo ist der Denkfehler?
 

Livingdream

Geocacher
upigors schrieb:
Dazu dann als R2 einen 1,3Mohm widerstand und dann mal schauen.
x
Uwe

Betrachtet man die Kennlinie des LDR und die üblichen Lux Werte wie im vorherigen Post gelistet, scheint es mir sinnvoller, den Spannungsteiler vom Dunkelwiderstand aus auf den größten Spannungsunterschied zu optimieren.

Ich würde erst mal bei dem 4,7 MOhm Widerstand bleiben, denn der tatsächliche Dunkelwiderstand des 9060-14 ist weitaus höher als der garantierte Minimalwert von 5 MOhm für R05. Und wie schon erwähnnt, kannst du immer noch durch Parallelschalten von weiteren 4,7 MOhm Widerständen niedrigere Werte erhalten, falls dies notwendig sein sollte.
 

Livingdream

Geocacher
thomas_st schrieb:
Na ja, 19µA sind jetzt auch nicht wirklich viel. Wenn ich mal pauschal 2000mAh für die Batterien ansetze, würde der Spannungsteiler die Batterie nach reichlich 100000 Stunden [1] "leer gesaugt" haben. Da "verbraucht" die LED schon deutlich mehr.

Die Selbstentladung der Batterie beträgt schon mindestens 4% pro Jahr. Auf jeden Fall ist es deshalb sinnvoll, Longlifebatterien mit geringer Selbstentladung zu wählen.
 

thomas_st

Geowizard
Livingdream schrieb:
thomas_st schrieb:
Na ja, 19µA sind jetzt auch nicht wirklich viel. Wenn ich mal pauschal 2000mAh für die Batterien ansetze, würde der Spannungsteiler die Batterie nach reichlich 100000 Stunden [1] "leer gesaugt" haben. Da "verbraucht" die LED schon deutlich mehr.

Die Selbstentladung der Batterie beträgt schon mindestens 4% pro Jahr. Auf jeden Fall ist es deshalb sinnvoll, Longlifebatterien mit geringer Selbstentladung zu wählen.
Und stützt damit ja die Aussage, dass das was durch den LDR/R2-Spannungsteiler "verbraucht wird" eher gering ist, verglichen mit den anderen Verbrauchern. Und das auch bei dem niederohmigeren LDR. Allerdings diskutieren wir hier sowieso auf dem Level: reicht jetzt eine Batterie 10 oder 20 Jahre [1] ... ;)

Ansonsten sind die "optimalen" Widerstände für R2 sowieso mehr ein Rechenbeispiel, um zu zeigen, dass auch der andere LDR gut zu nutzen ist. Wenn man die berechneten Widerstandswerte nicht einhalten kann, sind übrigens größere zu bevorzugen, da dort die Abhängigkeit "erreichbare Spannungsdifferenz hell/dunkel = f(R2)" flacher verläuft.

Viele Grüße,
Thomas(_st)
__________
[1] Nagelt mich jetzt bitte nicht auf die Zahlen fest.
 

upigors

Geowizard
thomas_st schrieb:
Na ja, 19µA sind jetzt auch nicht wirklich viel. Wenn ich mal pauschal 2000mAh für die Batterien ansetze, würde der Spannungsteiler die Batterie nach reichlich 100000 Stunden [1] "leer gesaugt" haben. Da "verbraucht" die LED schon deutlich mehr.

auch wenn ich mit Eurem Fachwissen nicht mithalten kann ist mir klar das die LED mehr verbraucht. Nur ist diese ja die wenigste Zeit in Betrieb, die Standby Funktion jedoch permanent. von daher sind 19 mA zu 5 mA doch schon ne Menge. Oder seh ich was falsc´h?
Gruß Uwe
 

stonewood

Geowizard
upigors schrieb:
auch wenn ich mit Eurem Fachwissen nicht mithalten kann ist mir klar das die LED mehr verbraucht. Nur ist diese ja die wenigste Zeit in Betrieb, die Standby Funktion jedoch permanent. von daher sind 19 mA zu 5 mA doch schon ne Menge. Oder seh ich was falsc´h?
Gruß Uwe

Eins siehst Du definitiv falsch: 19µA sind nicht 19 mA, sondern 0,019 mA ... ;)

Aber wie kommt ihr eigentlich auf die 19µA? 1 MOhm bei 3 Volt? Das sind bei mir gerade mal 3µA, plus vielleicht noch einige Ohm vom LDR. Der Widerstand ist ja der limitierende Faktor:

- ---LDR---R--- +

ist die Schaltung für den Spannungsteiler. In der Mitte greift der Atmel noch die Spannung ab (was a) nur 'selten' passiert, und b) nicht mal wirklich strom zieht). Der Dunkelstrom des LDR ist in der Schaltung also völlig irrelevant, nur der Widerstand bestimmt den Stromverbrauch.

Und ob dann der LDR mit einem 1, 5 oder 10 MOhm-Widerstand in Reihe ist tut beim Stromverbrauch des Atmel in der Größenordnung von 6 µA dann auch nicht mehr weh.
 

thomas_st

Geowizard
upigors schrieb:
Nur ist diese ja die wenigste Zeit in Betrieb, die Standby Funktion jedoch permanent. von daher sind 19 mA zu 5 mA doch schon ne Menge. Oder seh ich was falsc´h?
Es sind µA : 10^-6 A / mA wären 10^-3 A und es waren beim LDR -14: 0,5µA - also ungefähr ein um den Faktor 40 geringerer Stromverbrauch. Aber das Ganze ist immer noch SEHR wenig.
Zum Vergleich LED <-> Spannungsteiler LDR/R2: 1s leuchten der LED verbraucht ungefähr genauso viel, wie 20min Standby (ohne Atmel, aber den hat Windi ja auch in den einstelligen µA Bereich gedrückt). Aber: diese Werte sind jetzt schnell über den Daumen gepeilt.

stonewood schrieb:
Aber wie kommt ihr eigentlich auf die 19µA?
Das war das Rechenbeispiel für den niederohmigen LDR. Dieser hatte einen Dunkelwiderstand (laut Datenblatt; mindestens ;) ) von 0,12MOhm und der "optimale" R2 hatte ich mit 35kOhm berechnet. Damit ergeben sich an 3V ein Stromfluss von 19µA über den Spannungsteiler.

Windi schrieb:
Jetzt lobt mich halt mal einer dass ich die Stromaufnahme so weit runtergebracht habe. :wink:
Hatten wir das noch nicht? :roll:
Also dann: ein großes Lob für den Stromverbrauchsdrücker Windi 8)

Viele Grüße,
Thomas(_st)
 

Livingdream

Geocacher
Windi schrieb:
Jetzt lobt mich halt mal einer dass ich die Stromaufnahme so weit runtergebracht habe. :wink:

Zwei mal verschärftes Lob:
einmal für die Zusammenstellung des hervorragenden Kochbuchs.
einmal für den konsequenten und erfolgreichen Weg zum minimalen Stromverbrauch.

Wenn du noch hinkriegst, dass Strom rauskommt und die Batterie lädt, bist du ein Kandidat für das Bundesgeokreuz am Bande oder den Nobelpreis :D
 

Windi

Geoguru
Livingdream schrieb:
Stimmt, aber du warst an den Inhalten maßgeblich beteiligt. Bist du einverstanden das Lob mit ihm hälftig zu teilen?
Die Hälfte ist auch noch zuviel. Da waren insgesamt mehrere Personen daran beteiligt.
 

stonewood

Geowizard
Windi schrieb:
Livingdream schrieb:
Stimmt, aber du warst an den Inhalten maßgeblich beteiligt. Bist du einverstanden das Lob mit ihm hälftig zu teilen?
Die Hälfte ist auch noch zuviel. Da waren insgesamt mehrere Personen daran beteiligt.
Dann teilt doch das Lob heftig! ;) Schickes Spielzeug so ein Atmel, und ohne eure Arbeit hätte ich da wohl keinen Kontakt mit gehabt.
 

Windi

Geoguru
Angestoßen hat das ganze ja SirVivor.
Ich hatte zuletzt während meinem Studium (vor über 11 Jahren) Kontakt mit Mikrocontrollern. Das Thema hat mich damals schon fasziniert.
Erst hier durchs Forum bin ich dann tatsächlich dazugekommen mich wieder mit dem Thema zu beschäftigen. Ist schon genial wie billig die Teile inzwischen geworden sind.
Egal wo man bei mir im Haus hinkommt, an allen Ecken und Enden blinkt es. Überall stehen noch diverse (eingegossene) Reaktivlichter rum.
Mein Jüngster ist heuer eingeschult worden und hat vom Papa in die von Mama gebastelte Schultüte ein LED-Lauflicht auf Atmel-Basis bekommen.
Meine Jungs "nötigen" mich regelmäßig ihnen irgenwelche Elektronik-Sachen zu basteln.
Heute kam wieder meine Ibäh-Lieferung mit 200 AAs, es kann also weitergebastelt werden.
 

upigors

Geowizard
Oje, davon bin ich noch Meilenweit entfernt ;-)
Bastel grad mal mit Schaltung 5 (Abb.5, Programm 5.1) und meinen falschen Teilen rum. Bekomme es aber noch nicht zum laufen.
Folgender Stand: Amtel ist programmiert und lles zusammen gelötet. Wie oben beschrieben hab ich nicht die optimalen LDRs aber sollte es nicht trotzdem gehen? Nehm ich den LDR kurz vom Kontakt 3 runter und lege ihn dann wieder kurz drauf,blinkt die LED einige male (bleibt sie dauerhaft dran passiert garnix), wenn auch deutlich langsamer als bei der nur LED Variante (kommt sicher aus dem Programm). Ich denke das ist ein gutes Zeichen, die programmierung sollte mal geklappt haben. Ich als Laie tippe nun das es tatsächlich an den Werten liegt (LDR bzw. R2) Als erste Maßnahme hab ich R2 von 4,7 auf 2,3 halbiert. Keinen Erfolg. Was nun? In den nächsten Tagen sollten die anderen LDRs kommen. Warten oder hat noch jemand ne Idee?
Grüße Uwe

Hab mal die werte des LDR ermittelt:
Hell (Leuchtstofflampe) 160Ohm,
Lampe aus (halbdunkel) 4,9KOhm,
abgedeckt : 340KOhm
 
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