Hjälp med elmätaravläsare (pulsräknare)

[Nille86]

Hej!

Jag är på gång med att bygga en pulsräknare som ska sitta på min elmätare i källaren. Just funktionen att läsa av elmätaren har jag hittat flera trådar om och det problemet är löst. Saken med min elmätare är att den sitter i källaren(bor i lägenhet) och jag har ingen möjlighet att få nätmatning till min nod. Därför försöker jag lära mig mer om hur man optimerar arduinon för batteridrift och tänkte höra vad forumet har för erfarenheter av detta.

Jag har följt Nick Gammons utmärkta guide på: https://www.gammon.com.au/forum/?id=11497
Jag kör min atmega328p på breadboard med dess interna 8Mhz-oscillator.

Nodens uppgift är att sova större delen av tiden. När lampan på elmätaren blinkar ska den vakna och räkna pulsen för att sedan somna igen.
Vid vissa intervall ska den vakna och skicka antal pulser till min Raspberry Pi i lägenheten.

Hur ska jag hålla koll på dessa intervall så strömsnålt som möjligt? Just nu använder jag en DS3231 som är inställd att trigga en interrupt varje minut och efter att jag har fått ihop ett visst antal minuter skickar jag pulserna. Är det någon som vet ifall det är mer strömsnålt att använda en 32khz-kristall direkt på atmegan för att hålla tiden?

Sen funderar jag på vilken den bästa spänningsmatningen är. Just nu kör jag ett 9V-batteri med switchregulator som tar ner spänningen till 3,3V. Jag tycker själv detta känns smidigt och jag har många mAh i batteriet men är det något jag borde tänka på när det gäller val av spänningsmatning?

Tacksam för tips och idéer!

[RDX*]

En tanke jag har haft tidigare är att använda en vanlig RC-länk kopplad till en ingång. Den är inte så exakt, men man kan nog få den väldigt strömsnål. När kondensatorn har laddats upp tillräckligt för att trigga ingången så vaknar AVR:en och sätter ingången till låg utgång, så kondensatorn laddas ut, sedan är det bara att somna om.

[Nille86]

Det är säkert en lösning på intervallproblemet! Är det inte något liknande som 555-kretsen gör?

Jag mätte förbrukningen när arduinon gick ner i sleep-läge och det visade sig att switchregulatorn var en stor energitjuv. Lite mer googling på ämnet visade att "Iq", alltså strömförbrukningen vid nära noll belastning ofta är hög på dessa regulatorer.

Tillbaka till ritbordet.

Nu har jag testat koppla upp en 32khz kristall direkt till atmegan och har fått igång lite kod för att köra en timer som ger interrupt med jämna mellanrum. Jag ska försöka mata enheten med två stycken AA-batterier då både LoRa-modulen och arduinon ska kunna arbeta ner till 1,8V. Jag har beställt delar till en uCurrent Gold för att kunna göra noggranna mätningar i både sleep-mode och aktivt läge. Någon annan som har uCurrent från EEVBlog?

En sak som jag funderar på är hur batterierna kommer att reagera på den plötsliga strömökningen när LoRa-modulen sänder data. Behöver nog köpa mig ett oscilloskop snart....

[Rick81]

USB power bank är väldigt bra för spdana här tillämpningar:
* stabil 5V
* många mAh
* uppladdningsbara

[Nille86]

Jo jag var inne på att köra antingen en powerbank eller 1-2 rena LiPo-batterier. Saken är den att LoRa-modulen inte fungerar med 5 volt och då behöver någonting som tar ner spänningen. Samtidigt är kanske förlusterna små om man hittar en linjär regulator med låg Iq. Sändningarna ska utföras med 1-5 minuters mellanrum (lite beroende på hur lång batteritid jag eftersträvar).

Det jag har upplevt när jag försökt mata min arduinobräda med en powerbank är att powerbanken slår ifrån spänningsmatningen efter någon minut. Jag vet inte om det beror på att strömförbrukningen är för låg eller om det har med data +/- att göra.

[Nille86]

Nu har jag lödat om min sändare och tänkte testa hur länge batteriet håller.
Första mätningen med nya batterier (2st AA) visar på 3187mV. Efter lite drygt ett dygn visar den 3066mV.

Hårdvara:
Atmega328p med extern klockkristall på 32khz.
Lora-modul 433mhz.
Fototransistor

Mjukvara:
Vid overflow på timer vaknar µC och ökar en räknare med ett.
Vid en puls från elmätaren triggas en interrupt men ingen väckning sker(räknar dock pulserna).
När tidräknaren når 120 skickas antalet avlästa pulser från elmätaren samt batterispänningen. (dvs sändningen med två minuters mellanrum)
Batterispänningen avsläses efter det att Lora-modulen börjat skicka data.

Lora-inställningar:
TX-power 2
Bandwidth: 125khz
Spreading factor: 12
Coding rate 4/8

Jag har bra mottagning trots att sändaren sitter fyra våningar ner i källaren så det går nog att spara in en del batteri på att sänka spreading factor.
Ska bli intressant att se hur länge batteriet räcker. För tillfället lägger jag mitt fokus på att koda ett vettigt diagram i mobilen.