Känna av lågspänning på AAA batteri med PIC

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Rick81
Inlägg: 755
Blev medlem: 30 december 2005, 13:07:09

Känna av lågspänning på AAA batteri med PIC

Inlägg av Rick81 »

Jag har precis påbörjat ett projekt där jag ska driva en PIC med 2 st AAA batterier, dvs 2x1,5V = 3 V.

För att få en lång batteritid ska PICen gå ned i SLEEP och väckas av WD med jämna interval.

Problemet är att PICen behöver larma när det är dags att byta batteri. PICen ska kunna köras i ca 1-2 veckor innan batteriet är helt slut. Tanken är att batteri spänningen ska spänningsdelas till en spänning som ger 0 på en ingång på PIC, om batterierna behöver bytas.

Spänningen räknas till 0 om < 0.16Vdd. Problemet är att jag vet inte när ett AAA batterispänning är så låg att batteriet behöver bytas och därför kan jag inte dimensionera spänningsdelningen.

Strömmen bör bli max ca 10-20 mA som dras från batteriet. PICen ska vakna var 10:e sekund och vara aktiv i ca 0,07 - 0,1 sekunder

Någon som vet någon lämplig spänning?
Användarvisningsbild
BER
Inlägg: 399
Blev medlem: 9 mars 2005, 00:02:10
Ort: Östergötland

Inlägg av BER »

1,05 V per cell borde kunna fungera, då går det köra med uppladdningsbara batterier också. Att tänka på är om picen har tänkt att matas från en oreglerad spänning, är att även omslagsnivåerna på IO ingångarna ändras med spänningsfallet(rätta mig om jag har fel). Så en spännings referens av något slag kan bli nödvändig.

Se sidan 45
http://www.elfa.se/se/fakta.pdf
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43251
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping

Inlägg av sodjan »

Självklart kan ingen annan än du veta det.
Det är bara du som vet vilken PIC det är och vad du har mer
inkopplat (som är beroende av spänningen)...

Så ta bara reda på vilken lägsta spänning du vill ha, så får vi se sedan...

> PICen ska kunna köras i ca 1-2 veckor innan batteriet är helt slut.

Det går inte. PIC'en kommer att lägga av innan batteriet ät helt slut.
Rick81
Inlägg: 755
Blev medlem: 30 december 2005, 13:07:09

Inlägg av Rick81 »

Jag använder en pic 16LF84A och den har en konstant 0 vid 0,8 V om den matas mellan 4,5 till 5,5 V. Jag matar ju den tyvärr med 3 V och då kommer 0,16Vdd(matningsspänning) gälla varför jag inte har någon referens.

PICen kan köras som lägst 2 V och är det som kräver högst spänning.

Det som är inkopplat kommer dra max 13 mA + ev några mA till.

Ska kolla elfa sidan.

Jag vill slippa ha en komponent med en referensspänning, men en zenerdiod och spänningsdelning är lösningen om jag inte kommer på något med PIC.

> Det går inte. PIC'en kommer att lägga av innan batteriet ät helt slut.
Jo du har rätt, det jag menade är att PICen ska varna sedan köra 1-2 veckor innan den lägger av.
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43251
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping

Inlägg av sodjan »

Om du verligen *seriöst* är intresserad av low-power drift av PIC's så ska
du nog ersätta F84'an med något modernare.
Ta istället t.ex en F668, F88 eller liknande "nanowatt" device där det finns
bättre resurser för att fixa det du vill göra.

F84'an har väl inte ens någon komparator, så jag ser inte hur du
ska "mäta" spänningen utan någon extern komparator ? Att bara lägga
på spänningen till en *digital* I/O pinne är inte så bra. Du får en extra
effektförbrukning som i sig drar ur batteriet i onödan.

Du kan även kolla :
http://ww1.microchip.com/downloads/en/D ... 41200C.pdf

Det här kan ge lite ideer :
http://ww1.microchip.com/downloads/en/A ... 00879C.pdf
Användarvisningsbild
BER
Inlägg: 399
Blev medlem: 9 mars 2005, 00:02:10
Ort: Östergötland

Inlägg av BER »

Dessa två ihop, kan vara en lösning.
http://www.elfa.se/elfa-bin/setpage?artnr=73-258-22
http://www.elfa.se/elfa-bin/setpage?artnr=73-418-45

Om du väljer en zenerdiod som referens så måste det vara en zenerdiod som kräver väldigt liten ström för att uppnå rätt spänning.

Jag gissar att det skulle bli enklare och billigare med en step-up omvandlare.

Max 13 mA... vad kommer bygget dra vid standby/normal drift. Med AAA så finns det 1000 mAh batteri. 1000/13/24 = ca 3 dygn.
Rick81
Inlägg: 755
Blev medlem: 30 december 2005, 13:07:09

Inlägg av Rick81 »

sodjan: Länkarna var riktigt intressanta och efter en snabb titt på databladet för PIC16F88 verkar denna vara perfekt för mitt ändamål. Den har en inbyggd komparator vilket inte 84an har.

Ber: Bygget kommer dra max 13 mA i ca 0,07 s och därefter gå ned i sleep mode i 10 sekunder och då dra ca 2 uA.

Per sekund: 13mA * 0,07 * 0,1 + 2uA * 0,93 = 93 uA/s

Så 1000mA AAA batteri borde hålla is ca (1000mA * 3600)/(93 uA/1) = 38709677 sekunder = 448 dygn dvs över ett år.

Tack för komponent tipsen, om jag inte byter PIC blir de komponeterna du tipsade om lösningen.
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43251
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping

Inlägg av sodjan »

OK.
F88 är en bra kombination av kraft/utrymme och även bra lågeffekts egenskaper.

> om jag inte byter PIC...

Om du *gör* det, så kan du kolla : http://www.jescab.se/Prod_PIC.html 8)

> Bygget kommer dra max 13 mA i ca 0,07 s...

Tidigare skrev du att "det som är inkopplat" drar 13mA, så även jag
tolkade det som resten utöver PIC'en... :-)

> och då dra ca 2 uA.

Jag vet inte hur du har kommit fram till eller räknat ut det det där,
men du behöver sannolikt verifiera med praktiskt mätning.
Rick81
Inlägg: 755
Blev medlem: 30 december 2005, 13:07:09

Inlägg av Rick81 »

Bra PIC sida, har inte sett den innan.

Jag kanske var lite otydlig, PICen stänger av spänningen till den andra kretsen (matas via en pinne på PICen max 20 mA) varför jag bara antagit 2 uA i standby som PIC drar i sleep mode (e.g. 1 uA vid Vdd = 2 V) detta är bara taget hur databladet och inte uppmätt.

Tanken är att ha endast dessa två komponenter. Om det behövs komparator och zenerdiod ska dessa också matas via PIC och därmed endast dra ström när PICen är aktiv.

Men det är klart att i praktiken kanske 2 uA är lite väl optimistiskt. Eftersom WD oscillatorn väcker PICen måste den strömmen adderas till standby strömmen.
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43251
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping

Inlägg av sodjan »

Japp, 2 uA kanske är med *allt* avstängt, kollade just och WDT delta-Lpd är ca 2 uA.
D.v.s den tillför 2 uA till vad som för övrigt är igång.

När det gäller avkänning av nivån på matningsspänningen, så har jag
för mig att någon/några senare modeller även har en automatisk (inbyggd)
avkänning (med interrupt eller avläsning av flagga) för "låg spänning".
Eller om det var de vanliga komparatorerna som kunda konfigureras
så att de fungerarde så (utan externa kopplingar)...
Skriv svar